[发明专利]面向导航的三维视频数据处理方法、装置、系统及终端

说明书

技术领域

本发明适用于汽车导航领域，尤其涉及面向导航的三维视频数据处理方法方法、装置、系统及终端。

背景技术

如何在复杂场景下更好地对车辆进行引导一直是导航领域中的热点问题。特别是大型立交桥，各子路口间的空间关系错综复杂，只使用二维数据进行引导常常导致驾驶员的误判。将复杂的关系以三维的形式展现，可以帮助用户迅速地进行定位和判断。

目前，导航电子地图领域主要采用以下几种方法进行三维导航：

(1)三维模式图技术：该技术使用一张预先生成好的静态道路交叉口场景图片来帮助用户定位与定向。它的优点是对硬件要求低。但是，三维模式图是静态的图片，它既不能与车辆实时行驶信息融合，也不能提供更多的空间关系信息。因此对于复杂的场景，该技术只能对用户提供有限的帮助。

(2)基于三维模型的实时三维渲染技术：该技术将三维模型数据提交到图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)管线中渲染。它的优点是可以提供交互式的浏览，并且显示效果较好。然而，该技术对模型建模和硬件都有较高要求。并且在车辆行进时，驾驶员没有时间欣赏引导路径外的三维模型，模型数据不实用，且数据存储量较大。

(3)基于全景影像的实时三维渲染技术：该技术通过将外业采集全景影像交由GPU渲染来为用户提供三维定位及定向信息。它的优点是与真实场景一致，信息丰富。但是，全景影像中细节较多，不利于驾驶员在短时间内提取有用信息。在数据采集时，全景摄像机的视角一般较低，不能为用户提供所处环境的宏观信息。而且该技术需要GPU支持，硬件条件较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种面向导航的三维视频数据生成方法，旨在解决现有导航系统硬件条件要求较高，数据不实用且存储量大的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种面向导航的三维视频数据生成方法，所述方法包括下述步骤：

根据提取的道路对象，查找所述道路对象的三维模型；

利用根据所述道路对象的三维模型计算出的场景渲染视角集，对所述三维模型进行渲染绘制，生成三维场景视频；

将所述道路对象、三维场景视频，以及所述场景渲染视角集关联，生成面向导航的三维场景视频。

本发明实施例还提供一种面向导航的三维视频数据生成装置，所述装置包括：

道路对象三维模型查找单元，用于根据提取的道路对象，查找所述道路对象的三维模型；

三维场景视频配置单元，用于利用根据所述道路对象的三维模型计算出的场景渲染视角集，对所述三维模型进行渲染绘制，生成三维场景视频；以及

面向导航的三维场景视频配置单元，用于将所述道路对象、三维场景视频，以及所述场景渲染视角集关联，生成面向导航的三维场景视频。

本发明实施例还提供一种汽车导航系统，所述汽车导航系统包含上述面向导航的三维视频数据生成装置。

本发明实施例还提供一种汽车导航终端，所述汽车导航终端包含上述面向导航的三维视频数据生成装置。

本发明实施例还提供一种面向导航的三维视频数据处理方法，所述方法包括下述步骤：

根据提取的道路对象，查找所述道路对象的三维模型；

利用根据所述道路对象的三维模型计算出的场景渲染视角集，对所述三维模型进行渲染绘制，生成三维场景视频；

将所述道路对象、三维场景视频，以及所述场景渲染视角集关联，生成面向导航的三维场景视频；

根据车辆当前规划路径，从所述面向导航的三维场景视频中提取相关视角参数、三维视频帧数据，以及当前路径相关视频每一帧；

利用所述视角参数及三维视频帧数据，将车辆当前规划路径渲染生成相关视角空间下的规划路径；

将所述相关视角空间下的规划路径与所述当前路径相关视频每一帧关联，生成输出导航系统的三维视频每一帧。

本发明实施例还提供一种面向导航的三维视频数据处理装置，所述装置包括：

道路对象三维模型提取单元，用于根据提取的道路对象，查找所述道路对象的三维模型；

三维场景视频生成单元，用于利用根据所述道路对象的三维模型计算出的场景渲染视角集，对所述三维模型进行渲染绘制，生成三维场景视频；

面向导航的三维场景视频生成单元，用于将所述道路对象、三维场景视频，以及所述场景渲染视角集关联，生成面向导航的三维场景视频；

相关视频视角参数提取单元，用于根据车辆当前规划路径，从所述面向导航的三维场景视频中提取相关视角参数、三维视频帧数据，以及当前路径相关视频每一帧；