[发明专利]真三维导航中道路场景的显示方法和装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及导航技术领域，尤其涉及真三维导航中道路场景的显示方法，以及基于该方法的装置。

 

背景技术

现代地理信息系统的二元素结构包括图形文件和对应的属性数据库。在二维导航电子地图上，所有地理信息数据都被抽象化，街面被抽象为线条加属性进行表达，屋廓图面被抽象为点加属性来表达，对于二维数据无法完整表达的地方，用实景图和模式图进行补充表达。

但是二维电子地图静态而抽象的表达方法无法为使用者提供与当前道路相同的更真实的导航服务，为了更形象的表达日益复杂的城市道路形态，三维导航电子地图诞生了。三维导航电子地图以其真实的导航视觉效果，吸引着越来越多的使用者，成为导航服务尤其是车载导航服务的热点。

从已面世的导航电子地图来看，如图1所示，现有的所谓三维导航电子地图多采用正射影像图叠加具有立体视觉效果的三维标志性建筑物模型的方式制作而成，其所使用的正射影像图多由二维屋廓图和相对于平均道路面的相对高程数据处理后生成。再看地图的细部导航场景，如图2所示，地图上标注的具有立体感的三维建筑物模型是现有三维导航电子地图视觉表达的重点，对于道路形态的表达都是由导航引擎读取二维导航数据的基本属性后生成，显示比例都是小于等于1：5000米的小比例尺，导航误差一般在5米至10米之间，这些都是二维数据本身制作标准所允许的，但是导航引擎只能简单地图形化表现出道路的宽度、隔离以及分道状态，而对于导航道路路况关键要素的表达，如路面标线、方向箭头、隔离栏、路面材质、斑马线、分道线、右转专用道、左转专用道、限速信息、路沿、车道数、道路坡度、红绿灯、交通标牌、过街天桥、公交站牌等道路及道路附属设施和地表要素的表达不全甚至没有。在实际的导航过程中，仅靠三维建筑模型来支持和改善导航的作用并不显著，有时甚至还会因为三维建筑模型遮挡导航设备的界面，适得其反地破坏导航功能，妨碍驾驶安全。这些只是在二维导航电子地图上放置了一些三维建筑模型的地图只能提供仿真导航，严格意义上说只能称作二维导航电子地图的变种（我们可以称之为假三维导航电子地图），它们并没有从本质上区分出二维导航和三维导航。

真三维导航电子地图基于独立的三维导航应用数据库，用高精度三个维度的（X,Y,Z）矢量化数据，以真实建模的方式动态再现了导航道路的三维场景。

表1以表格形式列举真三维导航电子地图与已面世的所谓三维导航电子地图以及二维导航电子地图的差异。

表 1