[发明专利]具有交互式3D界面的集成GIS系统

说明书

相关申请的交叉引用

该PCT专利申请要求在2010年3月12日提交的标题为“具有交互式3D界面的集成GIS系统（INTEGRATED GIS SYSTEM WITH INTERACTIVE 3D INTERFACE）”的美国专利申请No.12/722,983的优先权，该美国专利申请通过引用被完全包含在此。

技术领域

本发明一般地涉及集成GIS系统，并且更具体地，涉及如下的集成GIS系统，其中，使用接口将3D可视化系统与2D GIS系统集成在一起，所述接口映射2D成分以用于3D可视化并且映射3D成分以便于由2D GIS系统处理。

背景技术

一般而言，地理信息系统（GIS）是允许将基于位置的数据的捕获、存储、分析、管理以及呈现用于各种应用的系统。其中，GIS典型地允许用户创建交互式询问，分析空间信息、编辑数据以及创建地图。GIS技术和产品的比较好的概述可以在网址http://en.wikipedia.org/wiki/Geographic_information_system中的WIKIPEDIA^TM找到，其内容通过引用被完全包含在此。

很多GIS产品提供基于所谓的“2.5D”数据的地理信息的二维（2D）可视化和操控。与包括用于地理信息的3D呈现和操控的信息的3D数据相反，2.5D数据实质上包括二维坐标（例如，X坐标和Y坐标）加上高度信息。例如，用于建筑物的GIS数据可以包括表示建筑物的周界的坐标和高度（elevation）信息。从2.5D数据产生的2D地图典型地是地形的从上往下看的视图，可以包括表现高度的等高线或阴影。

3D可视化产品可以用来从2.5D数据产生3D地图，但是这通常包括：输出2.5D数据，将2.5D数据转换为能够输入到单独的3D可视化产品中的格式，并且然后运行3D产品以提供3D可视化。如此的3D可视化典型地是相当静态的，实质上提供了2.5D数据的快照。如果用户想要作出改变并且在3D中将它可视化，则用户典型地在2D域中编辑2.5D数据，输出经编辑的2.5D数据，转换经编辑的2.5D数据，并且运行3D产品以可视化该改变。

下面所述的是2D GIS系统和外部的3D可视化产品可以用来确定人物或相机应该在的位置的方式的示例。首先，利用2D GIS系统，用户可以选择第一位置X并且在2D窗口中可视化该位置X，该2D窗口实质上示出了位置X的从上往下看的视图，其中等高线用来表示高度。为了以3D可视化位置X，地理位置信息被打包到文件中并且输出到3D可视化产品。该过程可以利用不同的位置被重复多次，直到找到适当的位置。如能够想像的，这种重复的过程是效率低的。

GIS公司（和产品）中的一部分包括Autodesk（例如，AutoCAD Map 3D^TM）、Bentley系统（例如，Powermap^TM）、ESRI（例如，ArcGIS^TM)、GeoVirtual（例如，GeoShow3D^TM）、Intergraph（例如，GeoMedia^TM）、MultiVision（例如，MultiVision 3DPlus^TM）、Manifold系统（例如，Manifold System^TM）、PitneyBowes（例如，MapInfo^TM）、GE Energy（例如，Smallworld^TM）、和ERDAS（例如，Imagine^TM）。还有例如GRASS或uDig这样的开放源产品、对地理信息的公共访问（例如，Google Earth^TM和交互式web映射），以及当然还有定制产品。

发明内容

本发明的实施方式将由2D GIS系统保持的2.5D GIS信息与3D渲染引擎的3D渲染能力和3D信息集成在一起以提供具有交互式3D界面的集成GIS系统。实质上，系统将GIS信息插入到在3D窗口中的3D渲染内，并且通过拦截用户输入并且转换该用户输入以供2D GIS系统使用而允许用户操控包括在3D窗口中的3D图形标记和其它信息。2D GIS系统可以确定用户正在操作3D窗口中的何处并且因此可以确定在通过3D窗口执行的核心2D GIS功能中使用的相应的2D地理位置坐标。