[发明专利]为非照片写实3D地图重新使用照片写实3D地标的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子导航地图，并且更具体地涉及为电子导航地图进行图像的呈现。

背景技术

导航地图对于来到陌生城市的访问者而言是重要的资源，因为这些地图在视觉上突出了包括建筑物、自然风貌、以及诸如博物馆、饭店、公园以及购物区等的兴趣点的地标。虽然大多数车载和便携式的导航设备(PND)依靠二维(2D)导航地图来以二维方式对这些地标进行显现，三维(3D)的车载导航系统正在兴起。大多数这种3D导航系统使用照片写实的呈现技术来显现3D地标。在这种显现的方案中，需要精确的几何模型和精细的照片写实的建筑物的纹理。这些系统要求这些呈现出的3D建筑物、道路或其他对象的外观和真实的建筑物、道路或其他对象的外观尽可能相匹配。这样，当驾驶员透过挡风玻璃看见真实3D建筑物时，他或她能够通过照片写实的匹配来辨认3D地标。一方面，2D导航系统几乎不能显现我们3D世界的细节。另一方面，基于照片写实3D地图的导航系统试图显现出我们3D世界的所有细节，而有些细节可能是不必要。

大多数数据提供商(例如Tele Atlas)仅仅提供那些适用于直接的照片写实地呈现的3D地图元素数据(例如3D地标)。更特别的，大多数3D地图元素数据以附带照片写实纹理的多边形网格的形式提供。如果没有任何修整，这些数据仅能用于进行直接的照片写实呈现。因此，这些数据不适用于直接的非照片写实呈现(NPR)。但是，NPR具有超过照片图形地呈现的优点，其在于NPR可以以简明的方式呈现图像(没有不必要的细节)，从而用户可以轻易地将呈现的图形与他看到的现实视图匹配，并且仅需要低水平的计算资源来生成NPR的呈现。

现有技术中既未公开也未给出启示的方法是，利用传统的、商业可用的原本用于照片写实地呈现的3D地图元素数据，在导航地图上示出建筑物、地标以及其他3D对象的NPR呈现。

发明内容

本发明提供一种3D导航系统，通过使用非照片写实(NPR)或者表达型呈现技术，藉由仅仅显现和突出重要细节来进行导航，从而在传统2D导航地图和照片写实3D地图之间的鸿沟间搭建桥梁。依据本发明，可用的照片写实3D地标数据可以重新用于在NPR 3D导航地图中的表达型显现。更具体地，照片写实3D地标数据可以首先被离线处理，然后在运行时应用非照片写实图形呈现，以获得较高的性能。

由于对照片写实3D地标数据的处理可能需要高强度的计算，因此可以对照片写实数据进行离线的预处理。换句话说，所有照片写实数据可在NPR显示的呈现之前被接收。更特别地，可以对照片写实数据进行预处理，并且包括一些NPR信息(NPR边界和NPR纹理)的预处理的3D地图数据可以在为用户呈现图像之前被准备好。接着，在驾驶过程中，经过预处理的3D地图数据连同已经被识别的边界和已被转换的纹理一起被接收。在驾驶过程中，用户可以从碟片、CD、存储设备或互联网上接收该数据。当然，一些特定的呈现处理可以实时进行，以制备具有NPR信息的数据，从而为驾驶员提供NPR图像。

在另一个实施例中，也可以在驾驶过程中接收照片写实数据，以及在驾驶过程进行非照片写实数据的转化。但是，由于对照片写实数据的处理的计算强度大，需要大量的处理硬件。

本发明一种形式包括，一种显示导航地图的方法，其包括离线预处理照片写实三维数据。在线自动确定车辆的位置。识别与布置在地理区域中的对象相关的经过预处理的照片写实三维数据的一部分。所述地理区域包括所述车辆的位置。基于所识别出的经过预处理的数据的一部分，呈现非照片写实图像。以电子方式向在所述车辆内的用户显示所述非照片写实图像。

本发明的另一种形式包括，一种包括自动确定车辆位置的显示导航地图的方法。接收到照片写实三维数据。所述数据与处在地理区域中的对象相关。地理区域包括了车辆的位置。在照片写实数据中的对象的边界将自动识别出来，并进行非照片写实的呈现。照片写实数据中的照片写实纹理被转换为非照片写实的纹理。对象的非照片写实图像基于数据中的非照片写实纹理、标记出的边界和每个边界的宽度值而生成。非照片写实图像在车辆内以电子方式显示给用户。