[发明专利]二维地图背景在三维图形显示加速设备上的显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航软件中的二维地图背景显示，显示方案是基于多边形转换为一组对应小三角形的算法。

背景技术

在导航软件中，使用多边形来表现河流、湖泊、绿地、山脉，岛屿等二维地图背景。目前在二维图形设备上流行的导航软件一般采用扫描线算法来显示多边形。

随着在嵌入式系统上应用的的三维图形显示加速硬件的逐渐成熟，在不远的将来大多数的汽车电子导航系统中必将使用三维图形显示加速硬件。扫描线算法简单的说是把一个平面的多边形从上到下拆分成多条平行的线来显示，这种算法适用于二维显示的情况。在三维坐标系下，转换不同的视角，可以很明显的观察到用扫描线算法绘制的直线之间存在缝隙。考虑到三维图形显示加速硬件的显示特点，直接把多边形背景分解为三角形来显示，这是最直接和高效的二维地图背景的显示解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种二维地图背景在三维图形显示加速设备上的显示方法，本方法将多边形转换为三角形来显示，是最直接和高效的方法。

本发明所采用的技术方案是：a.在数据编译阶段，将多边形背景数据转换为对应的小三角形数据，并保存在定义的三角形背景数据格式文件中；其中的多边形背景数据按照顺序编号，并将编号和其对应三角形背景数据一一对应；b.在数据使用阶段，根据要显示的多边形编号在三角形背景数据格式文件中查找到对应的三角形数据，用三维图形显示加速设备显示出来。

本发明的优点：本发明可用于汽车导航系统中，充分利用三维图形显示加速设备的硬件特性，提供了最直接和高效的二维地图背景的显示解决方案。

附图说明

图1是将多边形背景数据转换为对应的三角形数据的工作流程示意图。

图2是多边形转三角形的算法流程示意图。

图3是四边形转三角形的算法流程示意图。

图4是多边形边相交的情况示意图。

图5是一对多边形可拆分顶点的示意图。

图6是多边形转三角形的转换过程示例图1。

图7是多边形转三角形的转换过程示例图2。

图8是三角形数据组织结构示意图。

具体实施方式

考虑到三维图形显示加速硬件最终是把复杂的三维模型转换为三角形来显示的，它的基本显示对象单元就是三角形，所以把多边形转换为三角形来显示是最直接和高效的方法。本发明是一种在三维图形显示加速设备上实现的二维地图背景的显示方案，把多边形的背景数据拆分为多个三角形显示出来后，显示效果保持不变。

下面结合附图进一步详述本发明。

实施分为两个步骤：

其一、在数据编译阶段，把多边形背景数据(多边形顶点数组)转换为对应的小三角形数据(多个三角形集合数组)，并保存在定义的三角形背景数据格式文件中。本步骤是对二维地图背景数据的加工，其中的多边形背景数据按照顺序编号，并将编号和其对应的一组三角形背景数据一一对应。

其二、在数据使用阶段，根据要显示的多边形编号在三角形背景数据格式文件中查找到对应的三角形数据，用三维图形显示加速设备显示出来。本步骤包括对二维地图背景数据的解析，即从二维地图背景数据格式文件中读取和解析数据；以及二维地图背景数据的三维表现，即把解析后的数据用三维图形显示加速设备显示成三维背景图形。

上述各步骤均用软件实现，并一起配套组合成为一种完整的二维地图背景在三维图形显示加速设备上的显示解决方案。

其中的多边形转三角形的工作过程的说明：

在图1中，描述多边形转三角形的工作流程。步骤S1输入多边形背景数据，然后转到S2。步骤S2把重复的顶点从多边形背景数据中删除，然后转到S3。步骤S3统计多边形顶点数目，然后转到S4。步骤S4如果多边形顶点的数目少于3，则退出并提示多边形数据错误，否则转到S5(包括S5a和S5b)。步骤S5a在多边形数据中检查是否有边相交(见图4说明)的情况发生，如果有边相交的情况则退出并提示多边形数据错误，否则转到S5b。步骤S5b进行多边形到三角形的转换(见图2说明)，然后转到S6。步骤S6输出转换后的三角形数据，最后退出。