[实用新型]一种三维物体的显示系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三维物体的显示系统，属于计算机图像、图形处理领域。

背景技术

作为利用电子计算机向用户展现三维空间的技术，其向使用者提供了更加真实的立体感、空间感。相对于普通的二维展现技术，三维图像够向用户呈现三维空间的细节状况，不仅仅限于一个平面，而是在“四面八方”都提供了展示细节，使用户具有身临其境的感觉。具体而言，三维建模技术是在特定的视觉下展现的空间结构，能展示真实世界的全貌。可以使读者能够动态地、全方位地、直观地观察整个真实世界。在最近的一些应用中，对于城市道路的考察和现实逐渐被大家所关注，一些用于呈现三维城市道路的系统相继被提出和实现，然而这些系统都是基于一些特定的应用环境而产生的，算法太过于复杂，实现过程也需要引入大量的计算资源。事实上，在一些应用要求不高的三维城市道路的显示中，完全可以忽略三维空间中的一些实体，例如在模拟驾驶时，仅仅需要关注道路的延伸方向、以及道路两边的房屋等建筑物，而可以不考虑居民小区内部的细节。此时仍然采用传统的方法来建立三维空间模型显得完全没有必要。

实用新型内容

本实用新型致力于以一种简单的计算机系统来显示三维物体，应当理解，所述的系统可以是一个计算机，也可以是各种硬件、设备装置组合而成的具有相互协作能力的数据处理部件的统称，通过建立三维城市道路模型，并基于该三维城市道路模型来提供适合于一些应用要求较低的重点在于道路连通性的场景的应用。

本实用新型提供一种三维物体的显示系统，包括一个照相机，该照相机的镜头是广角镜头或者鱼眼镜头，一个图像显示装置，一个轮廓线标注装置，其特征在于：

所述照相机所拍摄的二维俯视图输入到该轮廓线标注装置；

所述轮廓线标注装置为具有图像处理功能的DSP芯片；

所述图像显示装置，该显示装置包含图像显示卡，以及一个显示器。

附图说明

图1是本实用新型的装置构成框图以及数据流向图；

图2是本实用新型在二维俯视图上标注感兴趣对象的轮廓线的示意图；

图3是本实用新型中在指定空间的划分网格后的底面示意图；

图4是本实用新型道路边界标记为1的网格的示意图；

图5是本实用新型中三维空间的顶面到底面的关于连通空间与非连通空间的俯视图；

具体实施方式

结合上述附图，本部分内容进一步详细叙述本实用新型提供的三维物体的显示系统，如图1所示，该系统包括一个照相机，获取指定空间的二维俯视图；该照相机可以是标准镜头，也可以是广角镜头或者鱼眼镜头。在一个应用中，所述指定空间为城市空间，所述感兴趣对象为城市空间中的道路。在该应用中，首先对城市进行航拍，拍摄城市面貌的俯视图，优选地，以镜头方向与地面垂直的方向拍摄城市面貌的俯视图。现实中不可能在一张二维照片中照下整个城市的面貌的同时能够很好地呈现城市的道路的细节，因此需要在不同位置拍摄一定数量的照片，这个数量可能是一千张或者更多，拍摄的照片数量越多，则获取的细节也越多。

可以根据对城市道路的在照片中所显示的精细程度来确定航拍的高度，例如，相机的分辨率为N×N像素，道路的最低宽度占m(m＜n)像素，即意味着照片中一条道路的宽度至少要占据m个像素，如果低于这个值，则该道路无法辨认，很显然的例子是，在1024×1024的图像中要辨认或者识别一条宽度仅仅为1个像素的道路是不可能的。在城市道路的宽度最低为a米，那么在N×N大小的图像中所呈现的实际范围不能超过a×N/m，照相机的广角为r，则拍摄高度为h＝(a＊N/m)/(2＊tan(r/2))。一个示意性的例子，照片分辨率为1024×1024，最低可分辨的道路宽度为16像素，而要在三维道路中展示最低宽度为3米的道路，则该1024×1024大小的照片所呈现的实际范围不能够超过192×192平方米，如果照相机广角为90°，则拍摄高度不能超过192/2＝96米。该例子只是示意性的说明，用来说明航拍高度的范围，不构成对本实用新型保护范围的限定，其与实际应用当中的实际情况可能相距甚远。

在城市上方的不同位置拍摄一定数量的俯视照片(也可以称为投影照片)，照片的数量视城市的规模而定，例如一张照片能够呈现1平方公里(1公里＊1公里)大小的区域，而城市大小为100公里＊100公里，则为了获得整个城市的俯视照片，所拍摄照片的数量不能少于1万张。