地圖瀏覽器和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于顯示三維地理地圖的三維地圖視圖的技術(shù)。將定義所述三維地理地圖的數(shù)據(jù)呈包括數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)的分層層級結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)庫(101)中，可為所述三維地圖視圖單獨地繪制所述數(shù)據(jù)層。所述數(shù)據(jù)庫(101)包括對地形表面進(jìn)行建模的數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)層(110a)和包括三維道路元素的三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層(110b)。處理器被配置為響應(yīng)所述三維地圖視圖(200)的分辨率設(shè)置來選擇所述數(shù)據(jù)庫(101)的特定數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)，并使用所述選擇的特定數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)繪制所述三維地圖視圖。
【專利說明】地圖瀏覽器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各種實施方案涉及地圖瀏覽器和相應(yīng)方法。尤其是，各種實施方案涉及顯示三維地圖視圖的方法和生成存儲定義三維地理地圖(其可被繪制以獲得三維地圖視圖)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，車內(nèi)使用的地圖瀏覽器已日益普及。例如，為了與導(dǎo)航單元結(jié)合使用，在光輸出裝置(比如，顯示器)上將地理地圖顯示為地圖視圖是一種常見應(yīng)用。
[0003]典型的地圖視圖是道路網(wǎng)的二維(2d)或三維(3d)表示。在此類應(yīng)用中，通常通過由頂點和邊緣組成的圖形對道路網(wǎng)進(jìn)行建模。在地圖視圖中，道路被圖示為線，例如具有一定厚度，且從圖形的邊緣和頂點得出。
[0004]有時，需要更高程度的細(xì)節(jié)。在道路網(wǎng)包括復(fù)雜結(jié)構(gòu)(比如，多車道交叉口、隧道、高架橋、橋梁等)的城市地區(qū)尤其如此。此外，環(huán)境可以建筑物、植被和具有高識別值的受關(guān)注點(POI)為特征。為了容易定向，或許希望在地圖視圖中顯示此類特征的更詳細(xì)的圖形表不。
[0005]本領(lǐng)域，已知了被稱為3d地圖視圖或常常被稱為三維城市地圖視圖的解決方案。三維地圖視圖通常由景觀(即，地形、建筑物、POI)的單個三維模型組成，包括道路網(wǎng)和三維元素的相應(yīng)紋理。其可允許三維地圖視圖的高識別值，因此可幫助導(dǎo)航。
[0006]然而，此類解決方案面臨某些限制。例如，由于三維地圖視圖是從單個三維模型獲得的，因此會很難根據(jù)用戶的偏好和/或可視化需求使三維地圖視圖與各用戶相適。這可引起問題，尤其是在三維模型的邊界上，在此處從三維模型到使用道路網(wǎng)的圖形表示的二維地圖視圖的平滑連續(xù)過渡是不可能的或僅在某種程度上才可能。此外，對于傳統(tǒng)三維模型而言，存儲資源對于給定的細(xì)節(jié)等級會特別高。
[0007]因此，需要提供允許高級三維地圖視圖的技術(shù)。尤其是，需要提供這樣的技術(shù)，其允許使具有高細(xì)節(jié)等級的三維地圖視圖相適并個性化的可能性，同時減少存儲和計算資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]獨立權(quán)利要求的特征滿足所述需要。從屬權(quán)利要求定義實施方案。
[0009]根據(jù)方面，提供了用于顯示三維(3d)地理地圖的三維地圖視圖的地圖瀏覽器。地圖瀏覽器包括存儲定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)呈包括數(shù)據(jù)層的分層層級結(jié)構(gòu)存儲在數(shù)據(jù)庫中(可為三維地圖視圖將其單獨繪制)。數(shù)據(jù)庫包括數(shù)字地形模型(其對地形表面進(jìn)行建模)的至少一個數(shù)據(jù)層和包括三維道路元素的三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層。地圖瀏覽器還包括用于繪制三維地圖視圖的處理器，其中處理器耦合至數(shù)據(jù)庫。處理器被配置為響應(yīng)三維地圖視圖的分辨率設(shè)置來選擇數(shù)據(jù)庫的特定數(shù)據(jù)層，并使用數(shù)據(jù)庫的選擇的特定數(shù)據(jù)層繪制三維地圖視圖。地圖瀏覽器還包括光輸出裝置，其被配置為顯示繪制的三維地圖視圖。
[0010]三維地理地圖可涉及三維城市地圖或另一個三維地形地圖。三維地理地圖可提供相對較高的細(xì)節(jié)等級，示出三維道路網(wǎng)和地形的細(xì)節(jié)。三維地圖視圖可相對較詳細(xì)，為用戶提供高識別值。例如，復(fù)雜環(huán)境(比如，多車道交叉點或交叉口或連接處、停車場、道路高架橋、受關(guān)注點(比如，地標(biāo)或加油站)等)可包括在三維地圖視圖中。
[0011]例如，數(shù)據(jù)庫可包括存儲單元。例如，存儲單元可包括存儲器，比如光盤(⑶)、藍(lán)光光盤、硬盤驅(qū)動器(HDD)、閃速存儲器等。數(shù)字地形模型和三維道路網(wǎng)可涉及可用于繪制三維地圖視圖的原始數(shù)據(jù)。例如，此類用于繪制三維地圖視圖的原始數(shù)據(jù)可包括可允許使用繪制技術(shù)的三維元素或三維多邊形或三維線框(網(wǎng)格)，技術(shù)人員通常已知這些繪制技術(shù)，因此下文無需詳細(xì)解釋。
[0012]數(shù)據(jù)庫的分層層級結(jié)構(gòu)能夠使三維地圖視圖的細(xì)節(jié)等級或粒度等級明確，這是因為每一個層可被單獨繪制，即分開且獨立地繪制。不同的繪制層(例如，以像素圖像的形式出現(xiàn))可彼此覆蓋或疊加以形成三維地圖視圖。例如，有可能僅選擇單個數(shù)據(jù)層用于繪制，在這樣的情況下，僅與所選擇的單個數(shù)據(jù)層有關(guān)的三維元素在三維地圖視圖中可見。這可分別允許低細(xì)節(jié)等級，高層級結(jié)構(gòu)層級。這種情況對于，例如三維地圖視圖的特定分辨率設(shè)置或許是理想的。當(dāng)然，有可能選擇任意數(shù)量的數(shù)據(jù)層用于繪制；例如，所有數(shù)據(jù)層或部分?jǐn)?shù)據(jù)層。
[0013]繪制可涉及計算數(shù)據(jù)層的原始數(shù)據(jù)的圖形表示；原始數(shù)據(jù)有時被稱為場景。繪制可將從以下組中選擇的元素考慮在內(nèi):虛擬攝像機位置、三維元素和/或數(shù)字地形模型；三維元素和/或數(shù)字地形模型的面的紋理；照明。
[0014]詳細(xì)而言，繪制可基于許多影響因素:例如，可相對于地圖瀏覽器用戶的當(dāng)前位置限定虛擬攝像機位置，例如如由車輛導(dǎo)航單元所確定的那樣。如此，三維地圖視圖涉及，例如其內(nèi)設(shè)置有地圖瀏覽器的車輛的鳥瞰圖是可能的。三維地圖視圖可跟蹤車輛。
[0015]例如，各數(shù)據(jù)層的三維元素可能包含，例如分配給整個三維元素和/或其各個面的附加屬性或指示符。然后，選擇的特定數(shù)據(jù)層有可能僅部分地或全部用于繪制。例如，基于分別分配的屬性和/或指示符，繪制有可能排除或包括某些三維元素和/或數(shù)字地形模型和/或三維道路元素的面。
[0016]例如，處理器可被配置為，例如使用預(yù)定義的刷新率反復(fù)繪制三維地圖視圖。同樣地，處理器可被配置為反復(fù)選擇特定數(shù)據(jù)層。在簡單的情況中，處理器可將所有選擇的層的三維元素結(jié)合并在單次運行中，并將其繪制在一起。
[0017]處理器也有可能被配置為單獨繪制選擇的特定數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)，并隨后覆蓋單獨繪制的數(shù)據(jù)以獲得三維地圖視圖。
[0018]S卩，處理器可被配置為繪制選擇的特定數(shù)據(jù)層的三維元素(一次一個)，并隨后覆蓋以，例如選擇的特定數(shù)據(jù)層的像素圖像形式出現(xiàn)的被單獨地繪制的三維元素以獲得三維地圖視圖。
[0019]例如，處理器可被配置為當(dāng)繪制三維地圖視圖時，依次執(zhí)行以下步驟:基于數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)層選擇性地繪制數(shù)字地形模型的圖形表示，即如果選擇了所述數(shù)據(jù)層的話；基于三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層選擇性地繪制三維道路網(wǎng)的圖形表示，即如果選擇了所述數(shù)據(jù)層的話；并選擇性地將繪制的三維道路網(wǎng)的圖形表示覆蓋到繪制的數(shù)字地形模型的圖形表示上。
[0020]例如，如此，可減小繪制的計算工作量?？捎幸獾貜睦L制中排除一些層以減小所需的計算資源。此外，如果與整個三維地理地圖存儲在單個層(其被整體繪制)的解決方案相t匕，對于給定的細(xì)節(jié)等級同樣如此。此外，除了繪制的靈活性增大之外，對計算資源的需求也可放寬。
[0021]數(shù)字地形模型(DTM)可，例如明確某些地理位置超過基準(zhǔn)高度(例如，如在WGS84系統(tǒng)中所限定的)的升高。換句話說，DTM可為某些區(qū)域限定地理表面。技術(shù)人員已知了用于將DTM存儲為數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)數(shù)據(jù)層的不同數(shù)據(jù)格式。因此，文中無需對細(xì)節(jié)進(jìn)行討論。
[0022]三維道路元素可涉及，例如由線框模型限定的傳統(tǒng)三維元素。此類線框模型可限定三維道路元素的邊緣。換句話說，從三維道路元素已在所有三個空間維度(高度、寬度、深度)上限定了延伸的意義上講，三維道路元素可以是完全三維的物體。尤其是，這可與傳統(tǒng)的將道路網(wǎng)表示為由頂點和邊緣組成的圖形不同，即這種使用二維圖形的表示可不將三維尺寸分配至單獨的道路路段。而是，圖形表示可以是平坦的，且只包含寬度?？刹伙@示或僅有限地顯示復(fù)雜結(jié)構(gòu)，比如連接點或橋梁。
[0023]三維地圖視圖的分辨率設(shè)置可涉及和/或取決于各種參數(shù)。這種參數(shù)可從包括以下內(nèi)容的組中選擇:當(dāng)前的放大率設(shè)置、當(dāng)前位置、其內(nèi)設(shè)置有地圖瀏覽器的車輛當(dāng)前所行駛的道路路段和預(yù)定義規(guī)則。例如，根據(jù)例如其內(nèi)設(shè)置有地圖瀏覽器的車輛的當(dāng)前位置，可確定特定的分辨率設(shè)置(例如，通過查閱表和/或使用預(yù)配置規(guī)則和/或通過閾值比較)。上述情況也適用于當(dāng)前道路路段。在下文中，呈現(xiàn)了各種實例性方案，然而不應(yīng)將其解釋為限制性的。例如，如果當(dāng)前位置或當(dāng)前道路路段位于隧道內(nèi)，則三維地圖視圖的特定分辨率設(shè)置可適用；例如，在這種情況中，只可選擇三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層，且可從繪制中排除數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)層。此外，其它數(shù)據(jù)層，例如植被等的數(shù)據(jù)層，也可從繪制中排除。這樣，有可能獲得有關(guān)，例如位于當(dāng)前位置的車輛模型的清楚自由的視圖。尤其是，作為被排除的數(shù)據(jù)層的一部分的三維元素不會遮蔽視圖。這可允許更容易地定向，從而實現(xiàn)安全導(dǎo)航和三維地圖視圖的高識別值。進(jìn)一步的情況將是基于接收的三維地圖視圖的當(dāng)前放大率設(shè)置確定分辨率設(shè)置。例如，大(小)放大率可涉及選擇的用于繪制三維地圖視圖的較大數(shù)量(較小數(shù)量)的數(shù)據(jù)層。如此，當(dāng)?shù)貓D瀏覽器的用戶縮小三維地圖視圖時，由于包括在三維地圖視圖中的細(xì)節(jié)等級較低，有可能選擇性地從繪制中例如逐步排除特定數(shù)據(jù)層，從而提供更好的定向和概觀。例如，如果使用低放大率繪制三維地圖視圖，則有可能僅選擇并使用數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)層用于繪制。尤其是，有可能從繪制中排除三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層。在再另一種情況中，分辨率設(shè)置有可能與預(yù)配置規(guī)則相關(guān)。例如，預(yù)配置規(guī)則可明確某些數(shù)據(jù)層總是被選擇并用于繪制，而其它數(shù)據(jù)層總是從繪制中被排除。如此，有可能將例如地圖瀏覽器用戶或制造商的設(shè)計選擇考慮在內(nèi)。換句話說，這可允許地圖瀏覽器在很大程度上個性化。從以上可以看出，分辨率設(shè)置可涉及各種參數(shù)，且可不被特別限制。
[0024]光輸出裝置可以是顯示器、平視顯示器、投影儀等。其可與處理器耦合。例如，如果地圖瀏覽器位于車輛內(nèi)，則顯示器可以是車輛頭部單元的一部分。
[0025]例如，數(shù)據(jù)還可包括從包括以下內(nèi)容的組中選擇的分離的數(shù)據(jù)層:通過三維模型建模的建筑物和/或地標(biāo)的數(shù)據(jù)層；交通信號燈和/或交通標(biāo)志的數(shù)據(jù)層；公共交通的數(shù)據(jù)層；和植被的數(shù)據(jù)層。[0026]有可能包括分離的數(shù)據(jù)層，其包括這些不同元素或不同分組的組合。有可能包括大量或較小數(shù)量的數(shù)據(jù)層。
[0027]三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層的三維道路元素可對道路表面以及道路表面與數(shù)字地形模型的地形表面之間的高度差進(jìn)行建模。
[0028]換句話說，三維道路元素可以是位于地形表面頂部上的位置的三維元素。與三維道路元素的定位無關(guān)，可選擇數(shù)字地形的數(shù)據(jù)層用于繪制，或可將其從繪制中排除。
[0029]通過對道路表面(即，車輛可在其上移動)與地形表面之間的高度差進(jìn)行建模，可很好地對道路進(jìn)行建模。
[0030]例如，三維道路元素可對道路表面進(jìn)行建模，使得道路表面具有更平滑的高度變化(如果與數(shù)字地形模型的下伏地形表面相比)。
[0031]換句話說，與位于相同位置(例如，在相應(yīng)地形表面之上或之下的位置)的道路表面相比，地形表面對位置的依賴性更強。如此，有可能使道路表面(其可以特別逼真的方式對真實世界的道路進(jìn)行建模)平坦或平滑。此外，三維道路網(wǎng)的圖形表示可以是簡化，并使用戶少分心。此外，可發(fā)生更少的圖形誤差，比如剪裁。
[0032]三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層可包括指示三維道路元素的與道路表面對應(yīng)的面的指示符。處理器可進(jìn)一步被配置為基于指示符使用用于道路表面的預(yù)定義紋理繪制三維地圖視圖。
[0033]例如，指示三維道路元素的面(其與道路表面對應(yīng))的指示符可涉及分配給三維原始數(shù)據(jù)(比如，線框模型)的相應(yīng)面的屬性。有時，由于這種數(shù)據(jù)可相應(yīng)地用于配置和/或優(yōu)化對三維地圖視圖的繪制，因此這種數(shù)據(jù)可被稱為元數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)相應(yīng)指示符等于“真”值時，可選擇用于道路表面的預(yù)定義紋理。道路表面紋理可使駕駛車道、交叉口、交叉點、轉(zhuǎn)彎車道等可視化。當(dāng)然，有可能例如通過允許兩種以上的狀態(tài)，在指示符中包括相應(yīng)量的信肩、O
[0034]三維道路元素還可包括從包括以下內(nèi)容的組中選擇的元素:將升高超過數(shù)字地形模型的地形表面的特定三維道路元素的道路表面與數(shù)字地形模型的地形表面連接的坡道；橋梁；街道人行道。
[0035]例如，指示符可識別并參考這種元素。進(jìn)一步可能的是并非所有三維道路元素或僅部分三維道路元素包括指示道路表面的指示符。例如，僅為這種涉及允許機動車輛在其上行駛的道路表面的面包括指示符。例如，在這種情況中，街道人行道或行人橋可不包括相應(yīng)的指示符，或可包括指示無道路表面的相應(yīng)指示符。另一方面，例如連接道路表面與地形表面的坡道可包括指示道路表面的指示符。
[0036]換句話說，坡道可用作地形表面與道路表面之間的連接元素。例如，坡道可使三維地圖視圖的三維道路網(wǎng)與傳統(tǒng)的基于圖形的二維道路網(wǎng)之間能夠平滑過渡，如上所述。當(dāng)三維道路網(wǎng)已限制了地理范圍時，這種情況可發(fā)生。通常，僅為某些人口更密集或特別重要的區(qū)域提供分別與三維道路網(wǎng)和三維地理地圖相關(guān)的高細(xì)節(jié)等級。這可能是由于由環(huán)境的這種三維表示所要求的大量存儲以及制備這種三維地理地圖必需的大量努力和成本所施加的限制。然后，尤其是在三維地理地圖與傳統(tǒng)的基于圖形的環(huán)境表示之間的過渡存在(即，在三維地理地圖的邊緣處)的情況下，可期望連續(xù)或平滑的過渡。在道路元素對道路表面與地形表面之間的高度差進(jìn)行建模的情況下，可使用坡道以使三維道路元素與基于圖形的二維道路元素之間道路表面能夠平滑過渡。[0037]處理器可被配置為繪制三維地圖視圖，使得其包括從導(dǎo)航單元獲得的計劃路線的圖形表示，計劃路線的圖形表示針對道路元素的道路表面而指示。
[0038]例如，導(dǎo)航單元可以是地圖瀏覽器的一部分，或可以是耦合至地圖瀏覽器的獨立單元?？墒褂煤线m的圖形表示(例如，包括箭頭、線和/或特性顏色等)指示計劃路線。為了提供計劃路線的直觀圖形表示，理想的是僅為三維道路元素的面(其為道路表面)指示計劃路線。其可被相應(yīng)的指示符識別，如上所述。
[0039]尤其是，通過提供上述坡道以及平滑的道路表面和指示道路表面的指示符，可在三維地圖視圖中避免計劃路線的圖形表示的不連續(xù)，例如高度跳躍、急劇的彎曲或扭折。
[0040]數(shù)據(jù)可進(jìn)一步包括至少用于數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)層和三維道路網(wǎng)的二維(2d)紋理。處理器可被配置為根據(jù)操作模式選擇用于地形表面和/或三維道路元素的特定二維紋理，并使用用于相應(yīng)地形表面和/或相應(yīng)三維道路元素的選擇的二維紋理繪制三維地圖視圖。
[0041]例如，操作模式可由地圖瀏覽器用戶或制造商預(yù)定義，或可基于三維地圖視圖的當(dāng)前性能(例如，放大率、當(dāng)前位置、當(dāng)前道路路段、虛擬攝像機位置和/或分辨率設(shè)置等)確定。也有可能基于其它參數(shù)(比如，一天的時間和/或環(huán)境亮度)確定操作模式。例如，有可能提供允許地圖瀏覽器用戶選擇明確分別使用的二維紋理的操作模式的用戶界面。例如，操作模式可涉及著色方案。
[0042]紋理可涉及被平鋪到三維元素表面上的二維圖形。通過包括用于DTM和/或三維道路網(wǎng)的面的特定二維紋理，有可能將三維地圖視圖與無可用三維地理地圖數(shù)據(jù)的周圍區(qū)域融合。如上所指示，三維地理地圖通常僅可用于有限范圍的地理區(qū)域。通過分開提供二維紋理并將其用于繪制，有可能使用于三維地圖視圖和周圍區(qū)域的紋理匹配。例如，同一紋理可用于景觀表面或河和湖等。
[0043]數(shù)字地形模型可進(jìn)一步包括道路隧道。道路隧道可指包括或容納道路的地下結(jié)構(gòu)。例如，通過將用于道路隧道的原始數(shù)據(jù)包括在DTM的數(shù)據(jù)層，而非包括在三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層中，有可能有利地執(zhí)行繪制。例如，有可能在繪制中選擇并完全使用三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層，且僅部分地包括相應(yīng)DTM的面。也有可能不選擇DTM數(shù)據(jù)層并將其用于繪制。這可實現(xiàn)關(guān)于位于隧道內(nèi)部的道路的無障礙視圖。其它變化是有可能的。
[0044]數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)層可包括指示從包括以下內(nèi)容的組中選擇的數(shù)字地形模型的面的指示符:隧道側(cè)壁、隧道頂、位于隧道頂之上的地形表面、隧道口。三維道路網(wǎng)數(shù)據(jù)層的三維道路元素可位于隧道地面上。
[0045]如以上就指示三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層中的道路表面的指示符所陳述的那樣，DTM數(shù)據(jù)層的指示符也可被稱為元數(shù)據(jù)。當(dāng)繪制相應(yīng)DTM數(shù)據(jù)層時，基于這些指示符，某些面可包括在繪制中或從繪制中被排除。處理器可進(jìn)一步被配置為基于指示符選擇數(shù)字地形模型的特定面，并從三維地圖視圖的繪制中排除選擇的特定面。
[0046]例如，以下情況可發(fā)生:其內(nèi)設(shè)置有地圖瀏覽器的車輛移動穿過隧道。三維地圖視圖是通過選擇并使用DTM的數(shù)據(jù)層和三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層而繪制的。三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層的所有面被繪制，因此在原理上，其在三維地圖視圖中可見。然而，為了提供相應(yīng)道路的無障礙視圖，僅DTM的一部分面用于繪制。例如，處理器可被配置為選擇隧道的地面和左側(cè)壁用于繪制，而從繪制中排除隧道的頂部、右側(cè)隧道和位于隧道頂部之上的地形表面。如果用于繪制的虛擬攝像機位置位于車輛后方和上方，則有可能通過從繪制中排除上述DTM的面提供關(guān)于車輛的無障礙視圖。詳述本實例僅為了說明，不應(yīng)將其解釋為限制性的。
[0047]根據(jù)另一方面，提供了顯示三維地理地圖的三維地圖視圖的方法。所述方法包括從數(shù)據(jù)庫中檢索定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)，其中檢索的數(shù)據(jù)呈分層層級結(jié)構(gòu)存儲在數(shù)據(jù)庫中，可為三維地圖視圖將其單獨繪制。檢索的數(shù)據(jù)包括數(shù)字地面模型(其對地形表面進(jìn)行建模)的至少一個數(shù)據(jù)層和包括三維道路元素的三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)層。所述方法還包括，在處理器中響應(yīng)三維地圖視圖的分辨率設(shè)置來選擇檢索的數(shù)據(jù)的特定數(shù)據(jù)層，并使用檢索數(shù)據(jù)的選擇的特定數(shù)據(jù)層繪制三維地圖視圖。所述方法還包括在顯示器上顯示繪制的三維地圖視圖。
[0048]對于這種顯示三維地理地圖的方法，可獲得效果，所述效果可與根據(jù)另一方面的地圖瀏覽器可獲得的效果相較。
[0049]根據(jù)另一方面，提供了生成存儲定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的方法。所述方法包括接收數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，其中數(shù)字地圖數(shù)據(jù)包括對地形表面進(jìn)行建模的數(shù)字地形模型和包括三維道路元素的三維道路網(wǎng)。所述方法還包括將數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫的第一數(shù)據(jù)層中。所述方法還包括將三維道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫的第二數(shù)據(jù)層中。數(shù)據(jù)層可被單獨繪制在三維地圖視圖中。
[0050]例如，使用根據(jù)目前討論的方面生成數(shù)據(jù)庫的方法生成的數(shù)據(jù)庫可用于執(zhí)行根據(jù)另一方面顯示三維地理地圖視圖的方法。
[0051]應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，以上提到的特征和下文中將要解釋的那些不僅可以所指示的相應(yīng)組合使用，而且可以其它組合使用或單獨使用。例如，有可能使用以上結(jié)合地圖瀏覽器以及相對于顯示三維地理地圖的方法的另一方面所解釋的特征。相應(yīng)特征可用于生成存儲定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的方法的另一方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]在下文中，將結(jié)合附圖中圖示的實施方案進(jìn)一步詳細(xì)解釋本發(fā)明。
[0053]圖1是根據(jù)各種實施方案的包括將定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)呈分層層級結(jié)構(gòu)存儲在數(shù)據(jù)庫中的地圖瀏覽器的示意圖。
[0054]圖2進(jìn)一步詳細(xì)圖示了圖1中的數(shù)據(jù)庫的分層層級結(jié)構(gòu)。
[0055]圖3是顯示三維地理地圖的三維地圖視圖的方法的流程圖。
[0056]圖4是更詳細(xì)地圖示圖3中的步驟的流程圖。
[0057]圖5示出了三維地圖視圖，其中三維地圖視圖包括地形模型、三維道路網(wǎng)以及建筑物和植被的圖形表不。
[0058]圖6示出圖5中的三維地圖視圖，哪里建筑物和植被的數(shù)據(jù)層從繪制中被排除。
[0059]圖7示出圖6中的三維地圖視圖，其中三維道路網(wǎng)的道路表面被突出顯示。
[0060]圖8示出圖5中的三維地圖視圖，其中還已包括了紋理。
[0061]圖9A示出隧道的三維地圖視圖。
[0062]圖9B是圖9A中的隧道的三維地圖視圖，其中數(shù)字地形模型的一些面已從繪制中被排除。
[0063]圖10示意性地以側(cè)視圖的形式進(jìn)一步詳細(xì)圖示了圖9A中的隧道的三維地圖視圖。
[0064]圖1lA示意性地以前視圖進(jìn)一步詳細(xì)圖示了圖9A中的隧道的三維地圖視圖。
[0065]圖1lB示意性地以透視圖進(jìn)一步詳細(xì)圖示了圖9A中的隧道的三維地圖視圖。
[0066]圖1lC以透視圖圖示了兩個隧道的三維地圖視圖。
[0067]圖12示意性地圖示了三維道路網(wǎng)的道路表面與地形表面之間的高度差，此外還圖示了道路表面的平滑(在與地形表面相比的情況下)。
[0068]圖13示出了三維地圖視圖，其中僅三維道路網(wǎng)的一個數(shù)據(jù)層已被選擇用于繪制。
[0069]圖14是生成存儲定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0070]當(dāng)結(jié)合附圖研讀時，通過以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述以及附加特征和效果將變得很明顯，其中相同附圖標(biāo)記指代相同元素。
[0071]在圖中，說明了用于顯示三維地圖視圖的技術(shù)。尤其是，三維地圖視圖使完全三維的地圖可視化，因此所述三維地圖視圖僅包括或很大程度上包括三維元素，比如DTM和三維道路網(wǎng)。尤其是，三維地圖視圖與傳統(tǒng)地圖視圖的不同之處在于道路是全尺寸三維元素，其在所有三個空間維度延伸，即具有相關(guān)的高度、寬度和深度。相比之下，在傳統(tǒng)地圖視圖中，道路可從由頂點和邊緣組成的二維圖形中獲得。例如根據(jù)道路層級結(jié)構(gòu)類型(比如，地方道路、公路、高速公路)，道路網(wǎng)的圖形表示可包括每一個道路的寬度，然而道路通常只覆蓋在DTM的地形表面上，且不包括高度和深度尺寸。雖然道路網(wǎng)的這種二維圖形可在計算優(yōu)化路線和攝影機清晰度低的地圖視圖方面具有特別應(yīng)用，但是其或許不太適合用圖形表示更復(fù)雜的路基路面結(jié)構(gòu)，例如橋梁、多車道連接點等。
[0072]圖1是用于顯示三維地理地圖的地圖瀏覽器100的示意圖。例如，地圖瀏覽器100可用于并定位在機動車輛中。地圖瀏覽器100包括存儲定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫101。數(shù)據(jù)庫101耦合至處理器102，處理器102被配置為從數(shù)據(jù)庫接收數(shù)據(jù)，并基于數(shù)據(jù)繪制作為三維地理地圖的圖形表示的三維地圖視圖。處理器102耦合至顯示器103，使得繪制的三維地圖視圖可被顯示在顯示器103上。例如，繪制可使用給定的刷新率發(fā)生。此外，地圖瀏覽器100包括導(dǎo)航單元104，其被配置為針對某些限制(比如，最短行駛距離、最短行駛時間和/或最低能量耗損)計算最佳路線。此外，導(dǎo)航單元104可提供安裝有地圖瀏覽器100的車輛的當(dāng)前位置。當(dāng)前位置可與緯度和經(jīng)度地理坐標(biāo)對應(yīng)，和/或與當(dāng)前道路路段匹配。此外，地圖瀏覽器100包括用戶界面105 (其可包括按鈕等)、語音接口和/或手勢識別系統(tǒng)。雖然在圖1中導(dǎo)航單元104和用戶界面105顯示為地圖瀏覽器100的一部分，但是應(yīng)理解，這些單元104、105還可以是分離的單元，且地圖瀏覽器100可包括用于與這種單元通信的專用接口。
[0073]圖1中的元素可作為分離的物理部件實施，或可作在處理器上執(zhí)行的軟件代碼實施。結(jié)合硬件和軟件解決方案是可能的。
[0074]在下文中，解釋了數(shù)據(jù)庫101的細(xì)節(jié)。將定義三維地理地圖的數(shù)據(jù)呈包括數(shù)據(jù)層的分層層級結(jié)構(gòu)存儲在數(shù)據(jù)庫101中。尤其是，包含在各種數(shù)據(jù)層中的數(shù)據(jù)可被處理器單獨繪制。圖2進(jìn)一步更詳細(xì)地圖示了所述分層層級結(jié)構(gòu)，圖2是數(shù)據(jù)庫101的示意圖。尤其是，如圖2中可見，數(shù)據(jù)庫101包括三個數(shù)據(jù)層110a、110b、110c，其分別與用于數(shù)據(jù)層IlOa的數(shù)字地形模型(DTM)、用于數(shù)據(jù)層IlOb的三維道路網(wǎng)和用于數(shù)據(jù)層IlOc的建筑物和/或地標(biāo)對應(yīng)。當(dāng)生成數(shù)據(jù)庫101時，數(shù)字地圖數(shù)據(jù)120經(jīng)過這些層110a、110b、IIOc被接收和分布。由于每一個層110a、110b、110c包括足夠的數(shù)據(jù)來單獨地，即獨立地繪制包含的數(shù)據(jù)，因此處理器102有可能單獨地繪制每一個層110a、110b、IlOc或?qū)?10a、110b、IlOc的一小部分的數(shù)據(jù)，并隨后覆蓋獨立繪制的數(shù)據(jù)以獲得三維地圖視圖。
[0075]在圖3中，以流程圖圖示了顯示三維地理地圖的三維地圖視圖的相應(yīng)方法。
[0076]方法從步驟SI開始，在步驟S2，選擇了特定數(shù)據(jù)層110a、110b、110c或數(shù)據(jù)庫101。在步驟S3，檢驗是否確實需要所選擇的數(shù)據(jù)層110a、110b、110c。步驟S3中的決定是基于三維地圖視圖的分辨率設(shè)置。例如，分辨率設(shè)置可涉及三維地圖視圖當(dāng)前的放大等級、預(yù)配置規(guī)則和/或虛擬攝像機位置。這種以及進(jìn)一步的參數(shù)可影響用于三維地圖視圖的所期望的分辨率等級。通常，較高(較低)的分辨率等級可與選擇用于圖3步驟S3中的繪制的較大(較小)數(shù)量的數(shù)據(jù)層對應(yīng)，然而其它依賴性是可能的。
[0077]例如，如果在步驟S2選擇了 DTM數(shù)據(jù)層IlOa (參見圖2)，則在步驟S3可確定需要所述特定數(shù)據(jù)層。然后，在步驟S4，例如通過合適的有線或無線數(shù)據(jù)連接從數(shù)據(jù)庫101接收特定以及當(dāng)前選擇的數(shù)據(jù)層的層數(shù)據(jù)。
[0078]接下來，在步驟S5，接收的層數(shù)據(jù)被處理器102繪制。在步驟S6，檢驗是否存在其它層。如果存在，則重新執(zhí)行步驟S2至S5。否則，所有之前繪制的層數(shù)據(jù)(即，來步驟S5的自多個執(zhí)行的層數(shù)據(jù))被覆蓋以獲得三維地圖視圖(步驟S7)。繪制的層數(shù)據(jù)可與像素圖像對應(yīng)，其中一些像素的透明度被分配，使得當(dāng)覆蓋繪制的像素圖像時，下部像素圖像部分可見。在步驟S8，所述三維地圖視圖被顯示在例如顯示器103上，且方法在步驟S9結(jié)束。
[0079]圖4的流程圖進(jìn)一步圖示了對各層數(shù)據(jù)的單獨或獨立繪制(即，步驟S5的多個執(zhí)行)。從圖4中可看到，例如DTM首先被選擇性地繪制。選擇性的繪制與圖3步驟S3中的決定對應(yīng)，如以上解釋的那樣。隨后，在圖4的步驟T2選擇性地繪制數(shù)據(jù)庫101的數(shù)據(jù)層IlOb的三維道路網(wǎng)。隨后，在步驟T3選擇性地繪制其它層，例如與建筑物和/或POI對應(yīng)的數(shù)據(jù)層110c。從步驟Tl至T3的每一個步驟可獲得二維像素圖像，其適合顯示器103上的光輸出。在圖3的步驟S7，這些二維像素圖像可被覆蓋以獲得最終的三維地圖視圖。
[0080]應(yīng)理解，圖3的步驟S5的繪制和數(shù)據(jù)庫101可分別包括較大或較小量的數(shù)據(jù)層110a、110b、110c。例如，數(shù)據(jù)庫101有可能包括包括分離的通過三維模型建模的建筑物和/或地標(biāo)的數(shù)據(jù)層、交通信號燈和/或交通標(biāo)志的數(shù)據(jù)層、公共交通(比如，鐵路、鐵路交叉口、鐵路軌道等)的數(shù)據(jù)層和/或植被(比如，樹等)的數(shù)據(jù)層。應(yīng)理解，所述列表并非窮舉，其它數(shù)據(jù)層是有可能，尤其是根據(jù)細(xì)節(jié)等級和可從數(shù)據(jù)庫101獲得的存儲量。
[0081]在圖5中，描繪了三維地圖視圖200。三維地圖視圖200以圖形表示了三維道路網(wǎng)220、DTM210、植被240以及房屋、建筑物和P0I230。
[0082]例如，關(guān)于數(shù)字地形模型210的數(shù)據(jù)可從對數(shù)據(jù)庫101的DTM數(shù)據(jù)層IlOa的繪制中獲得。相應(yīng)地，三維道路網(wǎng)220的圖形表示可從對數(shù)據(jù)庫101的相應(yīng)數(shù)據(jù)層IlOb的繪制中獲得。相應(yīng)地，建筑物和/或P0I230的圖形表示可從對數(shù)據(jù)庫101的數(shù)據(jù)層IlOc的繪制中獲得。
[0083]如上所述，有可能選擇并使用特定數(shù)據(jù)層110a、110b、110c用于繪制。例如，在圖6中，示出了這樣的情況，其中對于三維地圖視圖200的繪制而言，未選擇建筑物和/或P0I230的數(shù)據(jù)層IlOc以及植被240的數(shù)據(jù)層用于繪制。因此，在圖6中的三維地圖視圖200中，看不到相應(yīng)元素。這還可以從圖5與圖6的對比中看出。
[0084]轉(zhuǎn)至圖7，結(jié)合三維地圖視圖200討論了數(shù)據(jù)庫101的數(shù)據(jù)層IlOb的三維道路網(wǎng)的細(xì)節(jié)。
[0085]在圖7中，使用虛線突出顯示了三維道路網(wǎng)220的道路表面222。從圖7可看出，道路表面222與地形表面之間存在高度差。在圖7中，所述高度差以三維道路網(wǎng)220的三維道路元素的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或網(wǎng)格圖示。道路表面222與地形表面之間的高度差因沿三維道路網(wǎng)的各種位置改變。尤其是，如果與數(shù)字地形模型200的下伏地形表面相比，所述高度差可用以使道路表面222平滑。
[0086]三維道路網(wǎng)220可包括坡道221，其將特定三維道路元素的升高至地形表面之上的道路表面222與數(shù)字地形模型的地形表面連接。從圖7可看出，坡道221提供地形表面與相應(yīng)三維道路元素的道路表面222之間的連續(xù)連接。這種連續(xù)連接在三維地理地圖的外邊界(在此處可期望三維道路元素與從由頂點和邊緣組成的二維圖形得出的傳統(tǒng)二維道路元素之間的過渡)可以是特別有用的。由于這種從二維圖形得出的二維道路元素通常不包括相對于下伏地形表面的升高或高度差，因此可使用坡道221以確保平滑過渡。
[0087]轉(zhuǎn)至圖8，描繪了與前述圖5至圖7中相似的情況。此外，道路表面222設(shè)置有紋理250。例如，為了為道路表面222提供紋理，數(shù)據(jù)庫101的數(shù)據(jù)層IlOb有可能包括指示三維道路元素的與道路表面222對應(yīng)的面的指示符。于是，有可能具體地使三維道路元素的與道路表面222對應(yīng)的面紋理化。然而，應(yīng)理解，一般而言有可能基于這些除紋理之外的指示符執(zhí)行任何具體的繪制操作；例如有可能選擇性地包括或從繪制中排除與道路表面222對應(yīng)的面。
[0088]在圖8中，進(jìn)一步為建筑物/P0I230提供紋理250。此外，在圖8中，計劃路線251的圖形指示(如從地圖瀏覽器100的導(dǎo)航單元104獲得的)以圖形的方式被指示。尤其是，計劃路線251的圖形指示被布置在三維道路網(wǎng)220的道路表面222上。如上所述，道路表面222具有相對平滑的高度變化，這是因為其包括相對于DTM210的地形表面的高度差。這確保計劃路線251的圖形指示在三維地圖視圖200中具有連續(xù)不間斷因而逼真的外觀。對于布置在坡道221的道路表面222上的區(qū)段尤其如此。
[0089]此外，圖8圖示了隧道300。對于隧道300，可發(fā)生三維道路元素的道路表面222在DTM210的地形表面下方的情況。下面參考圖9A、圖9B、圖10、圖1lA討論了有關(guān)三維地圖視圖200中的隧道300的不同技術(shù)。首先，轉(zhuǎn)至圖9A，進(jìn)一步詳細(xì)圖示了隧道300。隧道300包括隧道口或入口 310、隧道頂320、左壁321、右壁322和底部324。布置在隧道300的底部324上的是三維道路網(wǎng)220的三維道路元素。
[0090]通過將隧道300的各種元素310、320、321、322、324存儲為DTM數(shù)據(jù)層IlOa的一部分，可很容易地例如僅選擇三維道路網(wǎng)220的數(shù)據(jù)層IlOb用于繪制，從而提供不太復(fù)雜且清楚的三維地圖視圖200 (隧道300的圖形表示未使其復(fù)雜)。尤其是，從而可避免有關(guān)三維道路網(wǎng)220的視圖被DTM210遮蔽。然而，應(yīng)理解，也有可能選擇并將相應(yīng)數(shù)據(jù)層IlOa的DTM210用于繪制。在這種情況中，DTM210的數(shù)據(jù)層IlOa可包括區(qū)分并指示數(shù)字地形模型210的不同面(其與隧道321、322的側(cè)壁、隧道320的頂、隧道324的地面以及位于隧道的頂之上的地形表面對應(yīng))的指示符。基于這種指示符，處理器201可選擇DTM210的特定面，并從繪制中排除選擇的特定面。圖9B對此進(jìn)行了圖示，其中示出的圖9A的隧道300排除了(即，未繪制)左側(cè)隧道壁321、隧道頂320、隧道口 310和位于隧道頂320之上的地形表面。換句話說，僅通過以圖形表示隧道內(nèi)部的部分對隧道進(jìn)行建模。通過排除DTM210的面(其包括相應(yīng)的參考指示符)，有可能獲得有關(guān)穿過隧道300的三維道路網(wǎng)220的無障礙視圖。
[0091]圖10描繪了圖9A和圖9B中圖示的情況的側(cè)視圖。圖10圖示了隧道頂320之上的地形表面212，此外還圖示了數(shù)據(jù)庫101的相應(yīng)數(shù)據(jù)層的植被240。例如，處理器102可被配置為當(dāng)導(dǎo)航單元104發(fā)出當(dāng)前位置或當(dāng)前道路路段位于隧道300內(nèi)的信號時，只選擇三維道路網(wǎng)220的數(shù)據(jù)層110b。在另一個情況中，處理器有可能選擇DTM210的數(shù)據(jù)層110a、IlOb和三維道路網(wǎng)220并將其用于繪制，而將植被240的數(shù)據(jù)層從繪制中排除。在后一種情況下，如結(jié)合圖9B所示，數(shù)字地形模型210的某些面有可能從繪制中被排除。
[0092]圖1lA是圖9A和圖9B的情況的進(jìn)一步的視圖。在圖1lA中，示出了隧道300的前視圖。此外，圖1lA圖示了地形表面211、212。尤其是，對未位于隧道頂320之上的地形表面211與位于隧道頂320之上的地形表面212進(jìn)行了區(qū)分。相應(yīng)的指示符可包括在數(shù)字地形模型210的相應(yīng)數(shù)據(jù)層IlOa的數(shù)據(jù)中。雖然圖1lA示出指示符僅指示將直接位于隧道頂320之上的相對有限區(qū)域的相應(yīng)地形表面212，但是有可能設(shè)置指示符，使得地形表面212的較大區(qū)域可被指示。當(dāng)具有地圖瀏覽器的車輛行駛穿過隧道300時，這可允許獲得被較少遮蔽的視圖。
[0093]在圖1lB中，繪制的三維地圖視圖200中示出了可對比的隧道300的透視圖。在圖1lB中，隧道300具有圓形頂320例如，有可能將整個隧道頂建模成左側(cè)隧道壁321或右側(cè)322的一部分并使用相應(yīng)的指示符。
[0094]如可從圖1lB進(jìn)一步所見，DTM210未被繪制。僅隧道的一些部分，例如右側(cè)壁322和天花板320的一半被繪制。
[0095]如從圖1lC可看出，這種方法對于三維地圖視圖200出現(xiàn)兩個交叉隧道300的情況同樣很適用。
[0096]如在圖1lC示例性地圖示的那樣，有可能基于從面到虛擬攝像機位置的距離的閾值比較選擇性地從繪制中排除某些面；例如，如果所述距離大于閾值，則繪制中有可能包括相應(yīng)的面。在圖1lC中，可看到對于至虛擬攝像機位置的較大距離，繪制中還包括了左側(cè)隧道壁。
[0097]例如，基于指示符選擇性地從繪制中排除特定面可在使用所謂的背面技術(shù)的OpenGL框架中實施。
[0098]在圖12中，示意性地圖示了道路表面222更平滑的高度變化(如果與地形表面211、212相比)。此外，尤其是指示了道路表面與地形表面211、212之間的高度差223。對于隧道300，這個高度差223也可變成負(fù)值?？煽闯?，道路表面222升高的空間依賴性小于地形表面211、212升高的空間依賴性:這可指的是平滑道路表面222。這允許通過數(shù)據(jù)庫101的相應(yīng)數(shù)據(jù)層IlOb的三維道路網(wǎng)220更真實地對實際的道路網(wǎng)進(jìn)行建模。
[0099]接下來，轉(zhuǎn)至圖13，示出了三維地圖視圖200，僅三維道路網(wǎng)220的數(shù)據(jù)庫101的數(shù)據(jù)層IlOb已被選擇并用于繪制?？煽闯觯谌S地圖視圖200中僅道路結(jié)構(gòu)是可見的。尤其是，在圖13中下伏的DTM210不可見。此外，其它特征在三維地圖視圖200中不可見。[0100]在圖14中，描繪了生成數(shù)據(jù)庫101的方法的流程圖。方法從步驟Ul開始。
[0101]在步驟U2，數(shù)字地圖數(shù)據(jù)被接收。數(shù)字地圖數(shù)據(jù)包括各種三維元素，比如房屋和P0I230、植被240、三維道路網(wǎng)220以及DTM210。
[0102]在步驟U3，DTM210被存儲在第一數(shù)據(jù)層IlOa中。
[0103]接下來，在步驟U4，三維道路網(wǎng)220的數(shù)據(jù)被存儲在第二數(shù)據(jù)層IlOb中。
[0104]數(shù)據(jù)庫101從步驟U3、U4獲得。
[0105]方法在步驟U5結(jié)束。
[0106]盡管已結(jié)合某些優(yōu)選的實施方案示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員在閱讀和理解本說明書之后將會想到等同物和變型。本發(fā)明包括所有這種等同物和變型，且僅受所附權(quán)利要求的范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于顯示三維(3d)地理地圖的三維地圖視圖的地圖瀏覽器(100)，所述地圖瀏覽器(100)包括: -數(shù)據(jù)庫(101)，其存儲定義所述三維地理地圖的數(shù)據(jù)， 其中將所述數(shù)據(jù)以包括數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)的分層層級結(jié)構(gòu)存儲在所述數(shù)據(jù)庫(101)中，可為所述三維地圖視圖(200)單獨繪制所述數(shù)據(jù)層， 其中所述數(shù)據(jù)庫(101)包括至少以下數(shù)據(jù)層(HOaUlObUlOc): -對地形表面(211、212)進(jìn)行建模的數(shù)字地形模型(210)的數(shù)據(jù)層(IlOa);和 -包括三維道路元素的三維道路網(wǎng)(220)的數(shù)據(jù)層(IlOb)； -處理器(102)，其用于繪制所述三維地圖視圖(200)并耦合至所述數(shù)據(jù)庫(101)，所述處理器(102)被配置為: -響應(yīng)所述三維地圖視圖(200)的分辨率設(shè)置來選擇所述數(shù)據(jù)庫(101)的特定數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)， -使用所述數(shù)據(jù)庫(101)的所選擇的特定數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)繪制所述三維地圖視圖(200)， -光輸出裝置(103)，其被配置為顯示所述繪制的三維地圖視圖(200)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述處理器(102)被配置為單獨地繪制所述選擇的特定數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)的數(shù)據(jù)，并隨后覆蓋所述被單獨繪制的數(shù)據(jù)以獲得所述三維地圖視圖(200)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述三維道路網(wǎng)(220)的所述數(shù)據(jù)層的所述三維道路元素對道路表面(222)以及所述道路表面(222)與所述數(shù)字地形模型(210)的所述地形表面(211、212)之間的高度差(223)進(jìn)行建模。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述三維道路元素對所述道路表面(222)進(jìn)行建模，使得在與所述數(shù)字地形模型(210)的下伏地形表面(211、212)相比的情況下，所述道路表面(222)具有更平滑的高度變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述三維道路網(wǎng)(220)的所述數(shù)據(jù)層包括指示所述三維道路元素的與所述道路表面(222)對應(yīng)的面的指示符， 其中所述處理器(102)進(jìn)一步被配置為基于所述指示符使用用于所述道路表面(222)的預(yù)定義紋理(250)繪制所述三維地圖視圖(200)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述三維道路元素還包括從包括以下內(nèi)容的組中選擇的元素: -坡道，其將升高超過所述數(shù)字地形模型(210)的所述地形表面(211、212)的特定三維道路元素的所述道路表面(222)與所述數(shù)字地形模型(210)的所述地形表面(211、212)連接； -橋梁； -街道人行道。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6所述的地圖瀏覽器(100)，其中所述處理器(102)被配置為繪制所述三維地圖視圖(200)，使得其包括從導(dǎo)航單元(104)獲得的計劃路線(251)的圖形表示，所述計劃路線(251)的所述圖形表示針對所述道路元素的所述道路表面(222)而指示。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述數(shù)據(jù)還包括至少用于所述數(shù)字地形模型(210)和所述三維道路網(wǎng)(220)的所述數(shù)據(jù)層(IlOaUlOb)的二維(2d)紋理(250)， 其中所述處理器(102)被配置為根據(jù)操作模式選擇用于所述地形表面(211、212)和/或所述三維道路元素的特定二維紋理(250)，并使用用于所述相應(yīng)地形表面(211、212)和/或所述相應(yīng)三維道路元素的所述選擇的二維紋理(250)繪制所述三維地圖視圖(200)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述數(shù)字地形模型(210)還包括道路隧道(300)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述數(shù)字地形模型(210)的所述數(shù)據(jù)層包括指示從包括以下內(nèi)容的組中選擇的所述數(shù)字地形模型(210)的面的指示符: -所述隧道(300)的側(cè)壁(321、322)； -所述隧道(300)的頂(320)； -所述隧道(300)的地面(324)； -位于所述隧道(300)的所述頂之上的地形表面(212)； -隧道口 (310)； 其中所述三維道路網(wǎng)(220)數(shù)據(jù)層(IlOb)的三維道路元素位于所述隧道(300)的所述地面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述處理器(102)進(jìn)一步被配置為基于所述指示符選擇所述數(shù)字地形模型(210)的特定面，并將所述選擇的特定面從所述三維地圖視圖(200)的繪制中排除。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的地圖瀏覽器(100)， 其中所述數(shù)據(jù)還包括從包括以下內(nèi)容的組中選擇的單獨的數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c): -通過三維模型建模的建筑物和/或地標(biāo)(230)的數(shù)據(jù)層(IlOc)； -交通信號燈和/或交通標(biāo)志的數(shù)據(jù)層； -公共交通的數(shù)據(jù)層；和 -植被(240)的數(shù)據(jù)層。
13.一種用于顯示三維(3d)地理地圖的三維地圖視圖(200)的方法，所述方法包括: -從數(shù)據(jù)庫(101)中檢索定義所述三維地理地圖的數(shù)據(jù)， 其中所述檢索數(shù)據(jù)以包括數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)的分層層級結(jié)構(gòu)被存儲在所述數(shù)據(jù)庫(101)中，可為所述三維地圖視圖(200)單獨繪制所述數(shù)據(jù)層， 其中所述檢索數(shù)據(jù)包 括至少以下數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c): -對地形表面(211、212)進(jìn)行建模的數(shù)字地形模型(210)的數(shù)據(jù)層(IlOa);和 -包括三維道路元素的三維道路網(wǎng)(220)的數(shù)據(jù)層(IlOb)； -在處理器(102)中響應(yīng)所述三維地圖視圖(200)的分辨率設(shè)置來選擇所述檢索的數(shù)據(jù)的特定數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)， -在所述處理器(102)中使用所述檢索的數(shù)據(jù)的所述選擇的特定數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)繪制所述三維地圖視圖(200)， -在光輸出裝置(103)上顯示所述繪制的三維地圖視圖(200)。
14.一種生成存儲定義三維(3d)地理地圖的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(101)的方法，所述方法包括: -接收數(shù)字地圖數(shù)據(jù)(120)，所述數(shù)字地圖數(shù)據(jù)(120)包括對地形表面(211、212)和包括三維道路元素的三維道路網(wǎng)(220)進(jìn)行建模的數(shù)字地形模型(210)， -將所述數(shù)字地形模型(210)的數(shù)據(jù)存儲在所述數(shù)據(jù)庫(101)的第一數(shù)據(jù)層(IlOa)中； -將所述三維道路網(wǎng)(220)的數(shù)據(jù)存儲在所述數(shù)據(jù)庫(101)的第二數(shù)據(jù)層(IlOb)中； 其中所述數(shù)據(jù)層(110a、110b、110c)可被單獨地繪制在三維地圖視圖(200)中。
15.生成數(shù)據(jù)庫(101)的所述方法， 其中所述生成的數(shù)據(jù)庫(101)被用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示三維地理地圖的方法。
【文檔編號】G06T17/05GK103793452SQ201310520284
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】P.庫納思, V.伊瓦諾夫, V.薩莫金, A.普賴亞金, M.斯特拉森伯格-克萊恰克 申請人:哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司