本發(fā)明涉及并用地物的正確性不同的多個地圖模型來顯示三維地圖的三維地圖顯示系統(tǒng)。

背景技術：

在導航裝置、計算機的畫面等中使用的電子地圖中，有時使用三維地表現(xiàn)建筑物等地物的三維地圖。三維地圖通常通過用透視投影等三維地描繪三維模型來顯示。

在此，在三維地圖中包括許多地物，地表面也用多邊形來表現(xiàn)，因此，三維模型的數量也變得多量，三維地圖的描畫處理的負荷有時非常高。特別地，在描繪從高視點觀察的鳥瞰圖的情況下，地圖的顯示范圍變?yōu)閺V域，因此，顯示的處理負荷有時非常高。

為了減輕這樣的處理負荷，在三維地圖特別是鳥瞰圖的地圖顯示時，進行并用詳細度不同的多個地圖數據。例如，專利文獻1、2都公開了如下技術：在顯示立體鳥瞰地圖時，將地圖的顯示區(qū)域分割為上下2個，使用詳細的地圖數據來顯示靠近視點的下側區(qū)域，使用比其粗略的廣域地圖數據來顯示離視點遠方的上側區(qū)域。此外，專利文獻3公開了利用二維的地圖數據來描繪道路等的鳥瞰圖并且疊覆地顯示對建筑物的三維模型進行透視投影的立體圖的技術。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4422125號公報；

專利文獻2：日本專利第3362533號公報；

專利文獻3：日本特開2003-232639號公報。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，在以往技術中，均不能在顯示區(qū)域全體中顯示沒有不諧調感的三維地圖。

例如，在專利文獻1、2中記載的技術中，有時在詳細度不同的多個地圖的邊界部分中產生兩個數據的不匹配、起因于由圖形引擎（graphicsengine）所造成的顯示處理等的顯示上的混亂，而損害地圖的美觀。此外，在如專利文獻1、2中公開的技術那樣將顯示區(qū)域分割為上下的方法中，在邊界附近存在立體地描繪的建筑物的情況下，建筑物被分割地顯示，而產生不諧調感，并且損害地圖的美觀。在專利文獻3的方法中，如果描繪為立體圖的建筑物數量增加，則結果是用于描繪三維地圖的負荷變得巨大。

這樣的課題并不僅是鳥瞰圖所特有，只要采用多個地圖數據，即使在從低視點描繪三維地圖的駕駛員視圖（driver’sview）的情況下，也能共同地產生。此外，不限于地圖數據必定以網格為單位儲存的情況，在并用多個地圖數據來顯示地圖的情況下也是共同的課題。

本發(fā)明鑒于這樣的課題，目的在于以比較輕的負荷顯示在顯示區(qū)域全體沒有不諧調感的三維地圖。

用于解決課題的方案

本發(fā)明是顯示三維地圖的三維地圖顯示系統(tǒng)，所述三維地圖顯示系統(tǒng)能夠構成為具備：

精細模型數據庫，儲存作為在地圖中包括的地物的正確性高的地圖數據的精細模型；

簡易模型數據庫，儲存作為與所述精細模型相比在地圖中包括的地物的正確性低的地圖數據的簡易模型；以及

地圖顯示部，參照所述精細模型數據庫和簡易模型數據庫而顯示從指定的視點、視線方向觀察的三維地圖，

所述地圖顯示部具備：

精細三維地圖描畫部，將從所述視點在所述視線方向上規(guī)定的距離以內的范圍作為精細模型描畫范圍，在該精細模型描畫范圍內使用所述精細模型來描畫作為所述地物的正確性高的三維地圖的精細三維地圖；

簡易三維地圖描畫部，在包括未描繪所述精細三維地圖的范圍而設定的范圍內使用所述簡易模型來描畫作為與所述精細三維地圖相比所述地物的正確性低的三維地圖的簡易三維地圖；以及

圖像合成部，在使所述精細三維地圖重疊于所述簡易三維地圖的前表面的狀態(tài)下合成兩者來顯示。

如上所述，本發(fā)明具備精細模型和簡易模型。

精細模型是地物的正確性高的地圖數據，例如是針對建筑物配備形狀、表面的紋理并且針對道路準備用于表現(xiàn)白線的數據等的、用于顯示真實性的高的三維地圖的數據。不過，真實性的程度可任意設定，未必需要針對全部的建筑物配備正確的形狀的模型、紋理，也不需要針對道路配備白線。只要是相對于后述的簡易模型而地物的正確性相對變高的地圖數據就足夠了。

相對于此，簡易模型是地物的正確性相對低的地圖數據。例如，針對建筑物，可以使用將表示平面形狀的建筑物框與各建筑物的高度對應地在高度方向上平行移動的柱狀的簡易形狀，其表面也可以貼附表示大樓的外觀的典型的紋理。針對道路，也能夠采用通過使僅呈折線狀準備的數據具有與道路寬度對應的寬度的多邊形來表現(xiàn)等的模型。此外，作為簡易模型，也可以使用二維的地圖數據庫。簡易模型只要為與精細模型相比地物的正確性相對低的模型即可，因此，不限于上述的方式，也能夠采取用線框表現(xiàn)建筑物并省略紋理等各種方式。此外，也可以使得成為三維顯示的對象的建筑物拉開距離。

在本發(fā)明中，針對靠近視點的精細模型描畫范圍，描畫精細三維地圖，針對其他的范圍，描畫簡易三維地圖，因此，與針對全體描畫精細三維地圖的情況相比，能夠減輕用于顯示三維地圖的負荷。

此外，精細三維地圖將在三維空間中劃分在離視點規(guī)定的距離以內的范圍作為對象來描繪，因此，針對在該范圍內存在的建筑物，全體被恰當地描畫。因此，還能夠減輕精細三維地圖與簡易三維地圖的邊界附近的不諧調感。

像這樣，在本發(fā)明中，在三維空間內區(qū)分使用精細模型和簡易模型的范圍，由此，能夠并用多個模型來減輕描畫的負荷，并實現(xiàn)沒有不諧調感的三維地圖的顯示。

在本發(fā)明中，能夠使用計算機、導航裝置的畫面、智能電話、便攜式電話、平板等便攜式終端的畫面等來作為顯示地圖的設備。

視點、視線方向也可以通過用戶以手動指定的方法、根據便攜式終端的姿勢、方向來指定的方法等各種方法來指定。此外，作為其他的方法，也可以在路徑引導的過程中基于應引導的路徑和現(xiàn)在位置來自動設定。

在本發(fā)明的三維地圖顯示系統(tǒng)中，

所述精細三維地圖描畫部在作為透射描畫范圍作為透射描畫范圍而設定在所述精細模型描畫范圍的邊界附近的范圍內，半透明地描畫所述精細三維地圖，

所述簡易三維地圖描畫部也可以以還包括所述透射描畫范圍的方式描畫所述簡易三維地圖。

通過這樣做，從而在精細三維地圖與簡易三維地圖的邊界附近的透射描畫范圍內，在簡易三維地圖之上疊覆地描繪半透明的精細三維地圖。因此，在顯示的三維地圖全體之中，兩者以沒有不諧調感而融合的方式被視覺辨認，能夠提高三維地圖的美觀。

關于透射描畫范圍，其面積、形狀都可依據上述的視覺的效果來任意設定。此外，透射描畫范圍的面積不需要在全部的地域中是固定的，例如，可以在建筑物多的都市中使半透明地描畫的范圍變窄而在建筑物少的農村中變廣等根據地域來變化。此外，在路徑引導等中使用本發(fā)明的三維地圖顯示的情況下，也可以根據本車位置的移動速度來使透射描畫范圍變化。

此外，半透明的透射率也可任意設定。既可以在半透明地描畫的范圍內采用一樣的透射率，也可以在透射描畫范圍內使透射率變化。例如，如果采用在透射描畫范圍內越靠近精細模型描畫范圍的邊界則提高透射率的方式，則能夠提供更自然地從精細三維地圖轉移到簡易三維地圖的視覺的效果。

此外，在本發(fā)明的三維地圖顯示系統(tǒng)中，

所述簡易三維地圖描畫部可以在所述三維地圖的顯示區(qū)域全體描畫所述簡易三維地圖。

通過這樣做，從而能夠在不考慮描繪精細三維地圖的范圍的情況下描畫簡易三維地圖就行，因此，能夠減輕描畫簡易三維地圖的范圍的設定負荷。

在本發(fā)明的三維地圖顯示系統(tǒng)中，

準備所述精細模型的精細模型配備區(qū)域和未準備所述精細模型的精細模型非配備區(qū)域可以混合存在。

通過這樣做，從而還能夠減輕用于準備精細模型的負荷。精細模型配備區(qū)域可任意設定。例如，可以針對都市部等對針對建筑物等真實性高的顯示的要求高的地域準備精細模型，而針對郊外、農村的地域等不準備精細模型而僅準備簡易模型。

在如上述那樣精細模型配備區(qū)域和精細模型非配備區(qū)域混合存在的情況下，

所述精細三維地圖描畫部或所述圖像合成部可以在所述視線方向上的從所述視點到所述精細模型配備區(qū)域的邊界為止的距離為第一規(guī)定值以下時，所述視點越靠近所述邊界則越提高所述精細三維地圖全體的透射率來顯示。

在精細模型配備區(qū)域的邊界附近，有時根據視點不能針對本來預定的精細模型描畫范圍全體顯示精細三維地圖。上述方式考慮這樣的狀態(tài)，在視點存在于精細模型配備區(qū)域的邊界附近的情況下，提高精細三維地圖全體的透射率來顯示。通過這樣做，從而在不能顯示充分的范圍的精細三維地圖的情況下，也能夠表現(xiàn)自然地轉移到簡易三維地圖的樣子。特別地，該方式在一邊使視點移動一邊顯示三維地圖的情況下有用性很高。

此外，所述精細三維地圖描畫部或所述圖像合成部可以在所述視線方向上的從所述視點到所述精細模型配備區(qū)域的邊界為止的距離為比第一規(guī)定值小的第二規(guī)定值以下時，使所述精細三維地圖非顯示。

在視點進一步接近精細模型配備區(qū)域的邊界時，為使精細三維地圖非顯示的方式。通過這樣做，從而能夠更加沒有不諧調感地實現(xiàn)從精細三維地圖向簡易三維地圖的轉移。

不管準備精細模型的地域是否分散存在，在本發(fā)明中，圖像的合成都能夠通過各種方法進行。

第一方法是如下的方法：

所述精細三維地圖描畫部和所述簡易三維地圖描畫部在不同層描畫所述精細三維地圖和所述簡易三維地圖，

所述圖像合成部將描繪所述精細三維地圖的層配置在描繪所述簡易三維地圖的層的前表面來進行所述合成。

在該方式中，在不同層描畫精細三維地圖和簡易三維地圖，因此，能夠容易地實現(xiàn)將精細三維地圖描繪在簡易三維地圖的前表面的狀態(tài)的合成。此外，還存在這樣的優(yōu)點，即能夠容易地實現(xiàn)根據用戶的操作而使精細三維地圖為非顯示等針對三維地圖的各種操作。

第二方法是如下的方法：

所述圖像合成部，

使所述簡易三維地圖描畫部描畫所述簡易三維地圖，

消去存儲所述簡易三維地圖的各點的離視點的距離的深度緩沖器（depthbuffer），

之后，使所述精細三維地圖描畫部描畫所述精細三維地圖。

一般，在三維的圖形顯示中，根據是否能夠從視點視覺辨認來實現(xiàn)控制多邊形的描畫的隱線處理，因此，一邊通過任何一種方法記錄從視點到多邊形上的各點為止的距離即深度（depth）一邊執(zhí)行顯示處理是通常的。在上述方式中，在描畫了簡易三維地圖之后，消去該深度緩沖器，因此，在該時間點，簡易三維地圖僅為二維圖像。因此，如果在其上直接描畫精細三維地圖，則能夠自然地實現(xiàn)將精細三維地圖疊覆在簡易三維地圖的前表面的三維地圖。

在本發(fā)明中，未必需要全部具備上述的各種特征，也可以適當省略其一部分或者組合其一部分來構成。

本發(fā)明另外既可以構成為通過計算機顯示三維地圖的三維地圖顯示方法，也可以構成為用于使計算機執(zhí)行這樣的顯示的計算機程序。此外，還可以構成為記錄有這樣的計算機程序的計算機可讀取記錄介質。

附圖說明

圖1是示出導航裝置的結構的說明圖。

圖2是路徑引導處理的流程圖。

圖3是三維地圖顯示處理的流程圖。

圖4是示出合成條件的設定方法的說明圖。

圖5是示出圖像的合成方法的說明圖。

圖6是示出簡易三維地圖的顯示例的說明圖。

圖7是示出重疊了精細三維地圖的三維地圖的顯示例的說明圖。

圖8是示出從配備精細模型的地域偏離時的轉變畫面的說明圖。

圖9是示出進入配備精細模型的地域時的轉變畫面的說明圖。

圖10是作為變形例的三維地圖顯示處理的流程圖。

具體實施方式

[實施例1]

針對本發(fā)明，說明在導航裝置中構成為在路徑引導中在顯示器上顯示三維地圖的三維地圖顯示系統(tǒng)的實施例。在實施例中，以車載用的導航裝置為例來說明，但是，本發(fā)明的三維地圖顯示系統(tǒng)除此之外還能夠構成為利用智能電話、便攜式電話、平板終端等便攜式終端的可便攜的導航裝置。此外，還能夠構成為用于在計算機等的顯示器中與路徑探索、路徑引導無關系地靜態(tài)或動態(tài)顯示三維地圖的系統(tǒng)。

此外，在本實施例中，例示了獨立地工作的系統(tǒng)，但是，也可以構成為在服務器中儲存圖中所示的各數據庫等并且通過網絡連接服務器和導航裝置的系統(tǒng)。在采取導航裝置以外的方式的情況下也是同樣的。

a.系統(tǒng)結構：

圖1是示出導航裝置10的結構的說明圖。導航裝置10是引導從用戶所指定的出發(fā)地到目的地為止的路徑的車載用的裝置。

導航裝置10具有作為在內部具備cpu、ram、rom等的計算機的結構，具有圖示的各種功能塊。這些功能塊能夠通過安裝實現(xiàn)每一個的功能的計算機程序而以軟件方式構成，但是，也可以硬件方式構成其一部分或全部。以下，對各功能塊的內容進行說明。

命令輸入部12經由對導航裝置10的操作而受理來自用戶的指示。例如，包括用于路徑探索的出發(fā)地、目的地的指定、用于顯示地圖的顯示范圍（比例尺）等的指示。

道路網絡數據庫15儲存通過鏈路和節(jié)點表示道路的路徑探索用的網絡數據。

路徑探索部14參照道路網絡數據庫15來探索從所指定的出發(fā)地到目的地為止的路徑。能夠采取狄克斯特拉法等公知的各種方法來作為路徑探索的方法。

位置檢測部11使用gps（globalpositioningsystem，全球定位系統(tǒng)）等來檢測裝載導航裝置10的車輛的位置。

地圖顯示參數設定部13基于各種信息來設定用于顯示三維地圖的參數。例如，能夠基于由位置檢測部11所檢測的車輛的位置來設定透視投影用的視點。此外，能夠基于由路徑探索部14所探索的路徑和車輛的位置來設定透視投影用的視線方向。進而，可以依照來自用戶的指示使顯示比例尺變化，或使視點的高度或俯角變化。這樣做而設定的顯示參數交付給地圖顯示部20。

作為用于顯示三維地圖的功能塊，導航裝置10具備簡易模型數據庫16、精細模型數據庫17和地圖顯示部20。這些功能塊成為相當于本發(fā)明中的三維地圖顯示系統(tǒng)的結構。

精細模型數據庫17儲存表示地物的三維形狀的三維地圖數據。關于該三維地圖數據，針對主要的建筑物大致正確地表示三維形狀，針對其表面也儲存表示外觀的紋理。此外，針對道路，也儲存用于描繪白線的數據。不過，不需要針對全部的建筑物和道路存儲像這樣的精細的三維模型，可以在不損害真實性的程度下針對一部分的建筑物應用簡易的形狀、外觀。在本實施例中，有時也將在精細模型數據庫17中儲存的三維地圖數據稱為精細模型。

精細模型不需要針對全部的地域而具備，可以縮小到都市部等而配備。在本實施例中，假設精細模型像這樣分散存在而配備，在以下進行說明。將配備精細模型的地域稱為精細模型配備區(qū)域，將未配備精細模型的地域稱為精細模型非配備區(qū)域。

簡易模型數據庫16儲存比精細模型簡易的地圖數據。在本實施例中，假設使用二維的地圖數據。針對建筑物存儲平面的形狀即建筑物框，針對道路存儲為折線的數據。在本實施例中，有時也將在簡易模型數據庫16中儲存的地圖數據稱為簡易模型。在本實施例中，雖然有如上述那樣使用二維的地圖數據作為簡易模型，但是，如后述那樣簡易模型也是用于顯示三維地圖的數據。

可以使用儲存了建筑物的三維形狀等的三維的地圖數據來作為簡易模型。不過，由于簡易模型為真實性比精細模型低的地圖數據，所以在作為三維地圖數據而配備的情況下，也能夠以不是建筑物正確的形狀而采用簡略化的形狀并且外觀使用典型的紋理等的方式配備。省略道路的白線也無妨。簡易模型不是如精細模型那樣分散存在地配備，而是針對全部地域配備。

地圖顯示部20使用簡易模型數據庫16、精細模型數據庫17的各數據來顯示三維地圖。在地圖顯示部20中還具備以下的功能塊。

簡易三維地圖描畫部22使用在簡易模型數據庫16中儲存的簡易模型來顯示三維地圖。在本實施例中，如先前說明的那樣，儲存二維地圖數據來作為簡易模型。使用這樣的數據來顯示三維地圖的方法如以下那樣。通過對二維地圖數據進行透視投影，從而能夠描畫三維的鳥瞰圖。為了提高該鳥瞰圖的真實性，簡易三維地圖描畫部22針對道路，不是以折線，而是使其具有與道路寬度對應的粗細來描繪。此外，針對主要的建筑物，通過使表示平面形狀的建筑物框與每一個建筑物的高度對應地在高度方向上平行移動而生成的柱狀的形狀來三維描畫。在建筑物的表面貼附表示典型的窗戶、墻壁等的紋理。在本實施例中，將這樣做而描畫的三維地圖稱為簡易三維地圖。簡易三維地圖具有能夠以輕的負荷來描畫的特征。

在描畫簡易三維地圖時，可以根據離視點的距離而使簡略化的程度變化。例如，能夠在比較靠近視點的區(qū)域中，如上述那樣使道路具有粗細來描繪，在規(guī)定的距離以上的遠方，以線描繪道路。此外，在這樣的遠方，可以省略立體化地描畫建筑物。通過這樣做，從而能夠進一步減輕簡易三維地圖的描畫負荷。在本實施例中，在簡易三維地圖中，也針對地表面的起伏而以反映三維的坐標的方式描繪。通過這樣做，從而能夠忠實地再現(xiàn)山等風景。

精細三維地圖描畫部23使用在精細模型數據庫17中儲存的精細模型通過透視投影來顯示三維地圖。在本實施例中，將這樣做而顯示的三維地圖稱為精細三維地圖。

在簡易三維地圖、精細三維地圖的任一個中，為了透視投影而使用的視點和視線方向都由地圖顯示參數設定部13設定。也可以根據用戶的指示來使視點、視線方向變化。

在本實施例中，描畫簡易三維地圖、精細三維地圖的范圍不同。簡易三維地圖從視點朝向視線方向針對導航裝置10的顯示器的全部顯示區(qū)域而描畫。相對于此，精細三維地圖使用存在于從視點朝向視線方向到規(guī)定的距離（也將進深方向的距離稱為深度）為止的范圍（將其稱為精細模型描畫范圍）內的精細模型來描畫。也就是說，精細三維地圖為僅在導航裝置10的顯示區(qū)域的一部分中描繪的狀態(tài)。

針對簡易三維地圖，也能夠縮小到未描繪精細三維地圖的范圍來描畫，但是，通過針對全部顯示區(qū)域進行描畫，從而能夠省略決定描畫簡易三維地圖的范圍的處理，此外，還存在如下的優(yōu)點：即使使精細三維地圖的透射率各種變化，也能夠作為全體而維持作為三維地圖的外觀。

圖像合成部21在簡易三維地圖的前表面合成精細三維地圖來顯示。通過這樣做，從而能夠顯示在離視點相當于精細模型描畫范圍的深度的范圍內以精細三維地圖表示、在其更遠方以簡易三維地圖表示的三維地圖。

在本實施例中，使精細三維地圖的一部分半透明來合成。合成條件設定部24起到基于視點、視線方向等來決定精細三維地圖的透射率的功能。

利用在以上說明的功能，本實施例的導航裝置10能夠在顯示范圍全體顯示三維地圖。此外，通過將精細三維地圖的描畫限定在精細模型描畫范圍內，從而能夠減輕描畫所需的負荷。而且，通過使精細三維地圖的一部分為半透明來與簡易三維地圖合成，從而能夠減輕兩者切換的部分的不諧調感，并且能夠提高美觀。

接著，對用于實現(xiàn)以上的功能的處理內容進行說明。

b.路徑引導處理：

圖2是路徑引導處理的流程圖。是由圖1所示的功能塊全體實現(xiàn)的處理，是硬件上由導航裝置10的cpu執(zhí)行的處理。

當開始處理時，導航裝置10由用戶輸入出發(fā)地、目的地的指定（步驟s10）。然后，探索從所指定的出發(fā)地到目的地的路徑（步驟s11）。路徑探索能夠使用道路網絡數據利用狄克斯特拉法其他的公知的方法來進行。

當路徑的探索完成時，導航裝置10開始路徑引導。

首先，檢測車輛的現(xiàn)在位置（步驟s12），基于其來設定透視投影用的視點和視線方向（步驟s13）。設定能夠采取各種方法。例如，能夠將在應引導的路徑上與現(xiàn)在位置相比以規(guī)定距離后方的位置作為視點。此外，能夠使視線方向為路徑上的前進方向。

導航裝置10基于所設定的視點、視線方向來執(zhí)行三維地圖顯示處理（步驟s14）。該處理是使用簡易三維地圖、精細三維地圖來在顯示器中顯示從視點、視線方向的三維地圖的處理。針對處理內容的細節(jié)進行后述。

導航裝置10重復執(zhí)行以上的步驟s12以后的處理，直到路徑引導結束為止（步驟s15）。

c.三維地圖顯示處理：

圖3是三維地圖顯示處理的流程圖。是相當于路徑引導處理（圖2）的步驟s14的處理，是由組入在導航裝置10內的作為三維地圖顯示系統(tǒng)的功能塊即地圖顯示部20和簡易模型數據庫16、精細模型數據庫17實現(xiàn)的處理。

當開始處理時，導航裝置10輸入視點、視線方向（步驟s20）。這些是在路徑引導處理的步驟s13中設定的值。

然后，導航裝置10利用簡易模型來描畫簡易三維地圖（步驟s21）。具體而言，基于視點、視線方向而讀入應描畫的范圍內的簡易模型，對其進行透視投影。此時，針對道路，以與道路寬度對應的粗細的線描繪。針對建筑物，使建筑物框與建筑物的高度對應地在高度方向上平行移動而形成柱狀的立體，對其進行透視投影。在建筑物的表面貼附預先準備的窗戶、墻壁等典型的紋理。本實施例的簡易三維地圖在比規(guī)定距離遠方進一步簡略化來顯示，道路以線描繪并且建筑物不立體化而止于建筑物框的顯示。簡易三維地圖的顯示方式能夠考慮顯示負荷、美觀而采取各種方式。

接著，導航裝置10設定用于將精細三維地圖合成到簡易三維地圖的合成條件（步驟s22）。

在此，暫且離開圖3，對合成條件進行說明。

圖4是示出合成條件的設定方法的說明圖。左側的上半部分是精細模型非配備區(qū)域即未配備精細模型的區(qū)域，下半部分是精細模型配備區(qū)域即配備精細模型的區(qū)域。離精細模型配備區(qū)域之中的與精細模型非配備區(qū)域的邊界的距離l為相當于本發(fā)明的第一規(guī)定值的值，為成為對精細模型的透射率的設定進行切換的基準的距離。在該意義上，以下，將距離l稱為模式轉變基準。

在本實施例中，合成條件根據車輛位置及其前進方向而變化。

首先，情況a即為車輛位置處于精細模型配備區(qū)域內并朝向邊界移動的狀況。從車輛位置到邊界為止的距離比模式轉變基準l大。在這樣的狀況下，如右側的表所示那樣，進行精細模型的描畫，并且透射模式被設定為“通?！?。在“通常”模式下，半透明地描畫精細三維地圖之中的、處于邊界附近的規(guī)定的范圍（將其稱為透射描畫范圍）的地物。也就是說，在精細三維地圖中，在靠近視點的近景的部分中不透明地描繪，在遠景的部分中半透明地描繪。在透射描畫范圍內，透射率既可以為一樣，也可以以越靠近邊界則越提高透射率等方式變化。

情況b即為車輛位置處于精細模型配備區(qū)域內并朝向邊界移動并且從車輛位置到邊界為止的距離比模式轉變基準l小的狀態(tài)。在這樣的狀況下，如右側的表所示那樣，進行精細模型的描畫，并且透射模式被設定為“轉變”。在“轉變”模式下，半透明地描畫精細三維地圖全體。車輛位置越靠近邊界，則精細三維地圖的透射率越變高?！稗D變”模式也可以施行在“通?！蹦Ｊ降耐干渎手膺€提高全體的透射率的處理。在該情況下，透射描畫范圍內的地物的透射率比處于精細三維地圖內的其他范圍的地物高。此外，也可以代替“通?！蹦Ｊ蕉鴳谩稗D變”模式。在該情況下，不管透射描畫范圍內外，精細三維地圖全體的透射率都一樣地變化。

只要車輛位置處于精細模型配備區(qū)域內，即使接近邊界，也與情況b同樣地處理。本來，精細三維地圖將處于精細模型描畫范圍即從視點規(guī)定的距離內的范圍的地物作為對象來描畫，但是，當車輛位置接近邊界時，位于其前方的精細模型變少，因此，變得僅能夠針對針對精細模型描畫范圍內的一部分描畫精細三維地圖。于是，在情況b下，在從與精細模型非配備區(qū)域的邊界到車輛位置為止的距離達到比模式轉變基準l小的第二規(guī)定值時，可以提高精細三維地圖的透射率而使其為非顯示。有時也將像這樣設定的第二規(guī)定值稱為非顯示基準。非顯示基準能夠在比模式轉變基準l小的范圍內任意設定，也可以為值0。在該情況下，在車輛位置達到邊界時，精細三維地圖變?yōu)樽龀煞秋@示的設定。

情況c即為車輛位置處于精細模型非配備區(qū)域內并在離開邊界的方向上移動的狀態(tài)。在這樣的狀況下，在比車輛位置前方不存在精細模型，因此，如右側的表所示那樣，不描畫精細模型。

情況d即為車輛位置處于精細模型非配備區(qū)域內并朝向邊界移動的狀態(tài)。在這樣的狀況下，在車輛位置的稍前，不存在精細模型，因此，如右側的表所示那樣，精細模型被做成非顯示。

情況e為車輛位置處于邊界并朝向精細模型配備區(qū)域內移動的狀態(tài)。在這樣的狀況下，在車輛的前方，越能夠在精細模型描畫范圍內描畫精細三維地圖，則越充分地準備精細模型。但是，在其稍前，精細三維地圖為不顯示的狀態(tài)，因此，在情況e下，如右側的表所示那樣，透射模式被設定為“轉變”。也就是說，雖然描畫精細三維地圖，但是全體為半透明的狀態(tài)。精細三維地圖的透射率能夠設定為從邊界到車輛位置為止的距離越遠，則透射率越下降。從車輛位置到邊界為止的距離與透射率的關系也可以與情況b相同地設定。

情況f為車輛位置處于精細模型配備區(qū)域內并且從車輛位置到邊界為止的距離比模式轉變基準l大的情況。在這樣的情況下，如右側的顯示所示那樣，進行精細模型的描畫，并且透射模式被設定為“通常”。由于為“通?！保跃毴S地圖之中的透射描畫范圍內的地物被半透明地描繪。

當總結以上的設定時，精細三維地圖的描畫和透射模式的設定為以下那樣。

如由情況a～c所表示那樣，在車輛位置從精細模型配備區(qū)域向邊界接近并且進入精細模型非配備區(qū)域時，精細三維地圖為透射模式“通?！辈⑶覂H在遠景中半透明地描繪，但是，向“轉變”模式轉移而全體開始透射，最后變?yōu)榉秋@示。

相反，如由情況d～f所表示那樣，在車輛位置從精細模型非配備區(qū)域向邊界接近并且進入精細模型配備區(qū)域時，精細三維地圖最初為非顯示，但是，向“轉變”模式轉移并且全體被半透明地描繪，最后變?yōu)椤巴ǔ！蹦Ｊ郊磧H在遠景中半透明地描繪的狀態(tài)。

再次返回到圖3，對三維地圖顯示處理進行說明。

導航裝置10基于所設定的合成條件來判斷是否需要精細三維地圖的描畫（步驟s23）。在如圖4中的情況a、b、e、f那樣判斷為需要精細三維地圖的描畫的情況下，對精細模型進行透視投影來描畫精細三維地圖（步驟s24）。在精細三維地圖的描畫時，由于已經準備詳細的精細模型，所以如簡易三維地圖的描畫時那樣，不需要使道路具有寬度或者從建筑物框生成建筑物形狀。不過，也能夠針對建筑物等的一部分，省略精細模型，而利用與簡易三維地圖同樣的方法生成形狀。

在精細三維地圖的描畫時，反映了通過合成條件所設定的透射率。也就是說，在通常模式下，針對在精細模型描畫范圍的邊界附近所設定的透射描畫范圍內的建筑物，半透明地進行描畫。此外，在轉變模式下，針對精細三維地圖全體，通過根據視點位置等所設定的透射率進行描畫。在轉變模式下，也可以在描畫精細三維地圖之后，在合成時透射。

在如圖4中的情況c、d那樣不需要精細三維地圖的描畫的情況下，跳過步驟s24。不過，即使在這樣的情況下，也可以描畫精細三維地圖，將透射率設定為相當于非顯示。

導航裝置10接著對簡易三維地圖和精細三維地圖進行圖像合成，并顯示三維地圖（步驟s25）。在不描畫精細三維地圖時即在跳過步驟s24時，在整個表面中顯示簡易三維地圖。

圖5是示出圖像的合成方法的說明圖。在本實施例中，在不同的層描畫簡易三維地圖和精細三維地圖。在圖5的上段示出了簡易三維地圖的層。在該層，在顯示區(qū)域全體描畫從視點而透視投影的簡易三維地圖。在上段左側所示的圖中的陰影示出了描畫簡易三維地圖的狀態(tài)。

在中段示出了精細三維地圖的層。在該層，描畫精細三維地圖。圖中的離視點距離z1+z2的范圍為精細模型描畫范圍。精細三維地圖將該范圍內的地物作為對象來描畫。在圖中比距離z2更遠方用虛線來描繪的是表示未成為描畫對象的情況。此外，在離描畫精細三維地圖的邊界距離z2的透射描畫范圍內，以規(guī)定的透射率描畫精細三維地圖。中段左側的圖中的陰影的部分示出了在透射狀態(tài)下描繪精細三維地圖的部分。由于將精細三維地圖的描畫的范圍限定為離視點距離z1+z2內，所以中央部分（以陰影所示的內側的部分）是什么都不描繪的透明的狀態(tài)。

在下段示出了所合成的圖像。如所圖示的那樣，在精細三維地圖的中央的透明部分顯示簡易三維地圖。此外，在透射狀態(tài)下描畫精細三維地圖的部分中，精細三維地圖和簡易三維地圖在重疊的狀態(tài)下顯示。進而，在其周圍的在不透射狀態(tài)下描畫精細三維地圖的部分中，顯示精細三維地圖。不過，在轉變模式下提高精細三維地圖全體的透射率時，即使在上述的不透射的區(qū)域中，精細三維地圖和簡易三維地圖也在重疊的狀態(tài)下顯示。

d.顯示例和效果：

圖6是示出簡易三維地圖的顯示例的說明圖。示出了精細三維地圖為非顯示并且在顯示區(qū)域全體中顯示簡易三維地圖的狀態(tài)。在本實施例中，如先前說明的那樣，也使簡易三維地圖的簡略化在2個階段中變化來描畫。在從視點到規(guī)定的距離為止的近景中，如所圖示的那樣，關于道路rd1，使線具有寬度來描繪，關于建筑物bld1，通過將建筑物框在高度方向上平行移動來生成形狀，在表面貼附窗框等典型的紋理。另一方面，在離開視點超過規(guī)定的距離的遠景中，道路以線描繪，省略立體地顯示建筑物。即使像這樣簡略化，地表面的三維的起伏被反應在簡易三維地圖的描畫中的結果是，遠方的山等風景被忠實地描畫。

近景和遠景基于在三維空間內的離視點的距離來區(qū)分，因此，不僅是在描繪的地圖中比邊界bl1上方為遠景并且下方為近景這樣的二維的區(qū)分。通過在三維空間內區(qū)分，從而包括在近景中的建筑物即使在邊界bl1附近，上部也不會被不自然地削除等而描繪。

圖7是示出重疊了精細三維地圖的三維地圖的顯示例的說明圖。在精細模型描畫范圍內描繪的精細三維地圖顯示在圖中的比邊界bl2下方的部分中。比邊界bl2上方的部分為簡易三維地圖。但是，精細模型描畫范圍由三維空間中的離視點的距離來定義，描畫后的精細三維地圖的邊界bl2以下的部分并不是被修剪(trimming)而顯示。例如，建筑物bld4由比邊界bl2下方的部分bld4l（在圖中附有陰影的部分）和上方的部分bld4u構成，但是，上方的部分bld4u還使用精細模型來描繪。像這樣在三維空間內定義精細模型描畫范圍，描畫在那里存在的地物，由此，能夠實現(xiàn)如建筑物bld4那樣沒有不諧調感的顯示。

在精細三維地圖中，如建筑物bld2那樣，建筑物形狀被精度良好地表示，并且使用反映了實際的外觀的紋理，因此，能夠顯示真實性高的三維地圖。不過，并不是針對全部的建筑物進行真實性高的顯示，也可以如建筑物bld3那樣針對在地圖內不成為記號的程度的常見建筑與簡易三維地圖同樣地以簡易的形狀、紋理顯示。

精細三維地圖在邊界bl2的附近被描繪為半透明。

簡易三維地圖與在圖6中說明的同樣，在比邊界bl1更近的近景中，使得具有道路寬度來描繪，在比邊界bl1更遠的遠景中，道路以線描繪。

在像這樣描繪的簡易三維地圖的前表面重疊地顯示精細三維地圖，由此，能夠以比較輕的描畫負荷在三維地圖中表示全部顯示區(qū)域。

圖8是示出從配備精細模型的地域偏離時的轉變畫面的說明圖。在上方的圖中，示出了車輛位置接近精細模型配備區(qū)域的邊界的狀態(tài)的三維地圖。以比邊界bl2近的部分為精細三維地圖、遠的部分為簡易三維地圖的方式描繪。但是，透射模式被設定為“轉變”模式，精細三維地圖的全體被描繪為半透明。例如，關于建筑物bld5，可透過地看見處于其背后的河rv。

在下方的圖中，示出了車輛位置進一步接近邊界的狀態(tài)。根據道路rd3和河rv的位置關系，知曉了與上方的圖相比車輛位置的變化僅為一點點，處于本來也能夠將建筑物bld5描繪為精細三維地圖的位置。在本實施例中，在這樣的狀況下，即使不能得到盡可能靠近精細模型配備區(qū)域的邊界而覆蓋精細模型描畫范圍的精細模型，但是也充分地提高精細三維地圖的透射率而成為非顯示。因此，在下方的圖的狀態(tài)下，精細三維地圖不顯示，僅顯示簡易三維地圖。

在本實施例中，一邊對精細三維地圖進行透射顯示一邊轉移到下方的圖，因此，能夠在沒有不諧調感的情況下使顯示變化。

圖9是示出進入配備精細模型的地域時的轉變畫面的說明圖。上方的圖示出了車輛位置從精細模型非配備區(qū)域進入到精細模型配備區(qū)域稍后的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，精細三維地圖重疊于簡易三維地圖而顯示，透射狀態(tài)為轉變模式。即，精細三維地圖的全體以半透明描畫。例如，如果觀察建筑物bld6等，就知曉為半透明的。此外，關于道路，描繪白線wl的精細三維地圖中的道路和未描繪白線的簡易三維地圖中的道路rd4重疊，白線wl以半透明顯示。

下方的圖示出了進一步進入精細模型配備區(qū)域的狀態(tài)。如果觀察建筑物bld6的配置，就知曉從上方的圖的移動僅為一點點。在該狀態(tài)下，透射狀態(tài)為通常模式。因此，在與邊界bl2相比跟前的范圍內，精細三維地圖被描繪為不透明，在遠方的范圍內，描繪簡易三維地圖。關于道路rd4，與邊界bl2相比，在跟前也描繪白線，在遠方以省略白線的形式描繪。

與在圖8中所示的同樣，一邊對精細三維地圖進行透射顯示一邊轉移到下方的圖，因此，能夠在沒有不諧調感的情況下使顯示變化。

如在以上說明的那樣，根據本實施例的三維地圖顯示系統(tǒng)，重疊地顯示簡易三維地圖和精細三維地圖，由此，能夠在顯示區(qū)域全體以比較輕的負荷顯示三維地圖。

此外，此時，在精細模型描畫范圍的附近，將精細三維地圖顯示為半透明，由此，能夠在沒有不諧調感的情況下融合簡易三維地圖和精細三維地圖。

進而，通過設置在精細三維模型配備區(qū)域的邊界附近將精細三維地圖全體顯示為半透明的轉變模式，從而能夠在沒有不諧調感的情況下進行并用簡易三維地圖和精細三維地圖的顯示與僅由簡易三維地圖的顯示的轉移。

在本實施例中，不需要具備全部上述的各種特征點，也能夠適當省略一部分或者組合一部分來構成，還能夠如以下所示那樣采取各種變形例。

（1）圖像的合成方法的變形例：

圖10是作為變形例的三維地圖顯示處理的流程圖。為代替實施例的圖3的處理。

當開始處理時，與實施例同樣，導航裝置10輸入視點、視線方向（步驟s20a），通過簡易模型描畫簡易三維地圖（步驟s21a）。此外，設定精細三維地圖的合成條件（步驟s22a）。

然后，在判斷為描畫精細三維地圖的情況下（步驟s23a），清除深度緩沖器（步驟s24a），之后，通過精細模型進行精細三維地圖的描畫（步驟s25a）。深度緩沖器是指存儲從視點到所描畫的簡易三維地圖的各點為止的距離即進深或深度的緩沖器。在三維圖形中，像這樣預先存儲各點的深度，由此，能夠判斷三維的前后關系，能夠實現(xiàn)隱線處理。

但是，在變形例中，是在描畫精細三維地圖之前暫且初始化深度緩沖器。通過這樣做，描畫完畢的簡易三維地圖僅是單純的二維的背景圖像。因此，之后，如果直接在簡易三維地圖上描畫精細三維地圖，則能夠完成在前表面顯示精細三維地圖的三維地圖。

在圖中示出了精細三維地圖的描畫的樣子。在左側，示出了清除了深度緩沖器的簡易三維地圖。如果僅描繪精細三維地圖，則為在右側所示那樣的圖像，但是，在變形例中，不需要將其描畫在與簡易三維地圖不同的層，能夠直接寫在上面。

利用這樣的方法，也能夠顯示在本實施例中示出的三維地圖。

（2）其他的變形例：

在實施例中示出了存在精細三維模型配備區(qū)域和精細三維模型非配備區(qū)域的例子。精細三維模型也可以在全部區(qū)域中配備。在這樣的情況下，不存在精細三維模型配備區(qū)域的“邊界”，因此，透射模式也可以總是使用“通?！蹦Ｊ?。

在本實施例中說明的精細模型描畫范圍、透射描畫范圍的面積、形狀不需要為固定的，也可以根據地域等而變化。

在實施例中，例示了并用簡易模型、精細模型2種地圖數據庫的情況，但是，也可以使用3種以上的地圖數據庫。

在實施例中以硬件方式構成的部分也能夠以軟件方式構成，反之亦可。

產業(yè)上的可利用性

本發(fā)明能夠利用于并用地物的正確性不同的多個地圖模型來顯示三維地圖。

附圖標記的說明

10…導航裝置

11…位置檢測部

12…命令輸入部

13…地圖顯示參數設定部

14…路徑探索部

15…道路網絡數據庫

16…簡易模型數據庫

17…精細模型數據庫

20…地圖顯示部

21…圖像合成部

22…簡易三維地圖描畫部

23…精細三維地圖描畫部

24…合成條件設定部。