[发明专利]一种与二维导航同步的三维方向性导航方法及其装置

权利要求书

1.一种与二维导航同步的三维方向性导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1） 建立数据存储装置：所述数据存储装置包括二维电子地图数据库、三维电子地图数据库和三维诱导线及匹配关系数据库；

2） 规划导航路径：根据用户设置的出发地点和目的地点，使用二维电子地图数据库规划二维导航路径，同时根据三维诱导线及匹配关系数据库，建立相应的三维诱导路径；

3） 三维场景定位：根据二维导航路径上的当前位置、二维导航路径与三维诱导路径的匹配关系，定位计算三维诱导路径上的对应位置；

4） 三维场景渲染：根据三维诱导路径上的对应位置和三维诱导线及其可视物体集，加载三维模型数据，渲染三维场景；

5） 路径导航：在导航装置上进行二维导航和/或三维导航。

2.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，步骤1）所述存储装置中的三维电子地图数据库包含复杂路口、复杂立交道路、繁华区域和/或整个城市和/或更大范围的三维电子地图数据；所述三维诱导线及匹配关系数据库包括三维诱导线及其可视物体集、路段匹配关系、路口匹配关系。

3.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，在所述三维电子地图数据中，按照地形、道路、道路路面标示、道路附属物、建筑物、绿地、水系、树木进行三维模型数据分类管理；其中道路三维模型数据包括道路/路口/高架/隧道路面、道路/路口/高架/隧道侧面、步行道等；道路路面标示三维模型数据包括车道线、人行横道、停止线、斑马线、道路标识、停车位等；道路附属物三维模型数据包括标识牌、指示牌、指路牌、信号灯、照明灯、隔离墩、桥墩、桥梁、防撞桶等；建筑物三维模型数据包括地标建筑、办公楼、高层住宅等。

4.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，所述三维诱导线是具有位置坐标和高程坐标的折线和/或曲线，所述位置坐标包括经度和纬度，所述三维诱导线根据行驶的方向，对双向行驶的路段最多设置2条三维诱导线，对有m个进入、n个退出的同一路口可设置m x n条以上三维诱导线。

5.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，对每条三维诱导线，预先根据视点范围和应用终端屏幕大小，计算出三维诱导线上每个位置的可视物体的集合作为三维诱导线的属性，所述视点范围包括可视半径和可视角度。

6.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，所述的路段匹配关系和路口匹配关系，是分别对路段和路口建立三维诱导线与二维导航路径的匹配关系，对双向行驶的路段最多可设置2个匹配关系，每个行驶方向分别匹配一条三维诱导线，对有m个进入、n个退出的路口最多可设置m x n个匹配关系。

7.根据权利要求6所述的导航方法，其特征在于，匹配时计算三维诱导线的起点或终点在二维导航路径上垂足点的偏移率，所述偏移率=二维导航路径的起点或终点至垂足点的距离÷二维导航路径的长度。

8.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，步骤3）中的定位方法采用的是等比例法，所述等比例法是在每条路段每个行驶方向，在路段的两端和中央共划分为三个导航区域，在每个导航区域内匹配一条三维诱导路径，三维诱导路径起点在所述当前位置所属二维导航路径上的垂足点到所述当前位置之间的距离与三维诱导路径起点和终点在所述当前位置所属二维导航路径上的垂足点之间距离的比值，等于三维诱导路径起点到所述当前位置在三维诱导路径定位点之间的距离与三维诱导路径起点和终点间距离的比值。