三维道路交叉口的模型化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维道路交叉口的模型化装置，所述装置包括：转化单元，所述转化单元利用包括道路交叉点的二维道路数据，将二维道路转化为具有特定宽度和道路边缘的三维道路面；确定单元，所述确定单元从所述三维道路面中获取两两相交道路边缘对应的边缘交点，并根据道路转弯半径和所述边缘交点确定所述三维道路面中的道路交叉口区域；以及网格化单元，所述网格化单元对所述道路交叉口区域进行三角形网格化，以获得三维道路交叉口模型。本发明专利技术可以自动、快速地实现三维道路交叉口建模。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维导航和建模领域，尤其涉及一种三维道路交叉口模型化的方法及直O
技术介绍
在很多应用领域，传统的二维地图已经越来越不能满足需求了，取而代之的是能 产生身临其境之感的3D地图。随着电子产品硬件的升级，地图三维化已经成为可能。3D地 图不仅能够提供二维地图所需的一切信息，更重要的是它能反应一个立体的世界，能够给 用户提供更加丰富直观的视觉效果，让人产生身临其境之感。3D地图包括地形、道路、建筑、景观等多个层次的信息，其中3D道路是3D地图最重 要的组成部分，而道路交叉口是道路的重要组成部分，是人流车流通行和汇集的枢纽。交叉 路口有多种交叉形式，如T形、Y形、X形和“十”字等形状，此外还有各种不规则形状以及多 条道路平面交叉的叉路口。现有的3D道路一般都采用手工建模的方法，通过使用一些例如mayaddmax等3D 建模软件人工手动地建立道路的三角形网格模型。人工手动建模的方法能够是模型非常细 腻真实，但其最大的缺点是手动建模工作量大，效率极其低下，这样不利于提高生产力和生 产效率，严重影响了 3D道路模型在各个领域中应用。同时模型的存储需要很大的容量空 间，这样就大大的限制了 3D地图的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种自动、快速地实现三维道路交叉口的模型化方法 和装置。根据本专利技术的一个方面，本专利技术实施例提出了一种三维道路交叉口的模型化方 法，所述方法包括以下步骤a)利用包括道路交叉点的二维道路数据，将二维道路转化为 具有特定宽度和道路边缘的三维道路面；b)从所述三维道路面中获取两两相交道路边缘 对应的边缘交点；C)根据道路转弯半径和所述边缘交点，确定所述三维道路面中的道路交 叉口区域；以及d)对所述道路交叉口区域进行三角形网格化，以获得三维道路交叉口模 型。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的实施例提出一种三维道路交叉口的模型化装 置，所述装置包括转化单元，所述转化单元利用包括道路交叉点的二维道路数据，将二维 道路转化为具有特定宽度和道路边缘的三维道路面；确定单元，所述确定单元从所述三维 道路面中获取两两相交道路边缘对应的边缘交点，并根据道路转弯半径和所述边缘交点确 定所述三维道路面中的道路交叉口区域；以及网格化单元，所述网格化单元对所述道路交 叉口区域进行三角形网格化，以获得三维道路交叉口模型。本专利技术可以根据仅由点、线段表示的简单道路平面交叉口几何数据及其属性数据，自动地制作成三维道路平面交叉口模型数据。本专利技术可以根据二维的地图道路数据实 时动态地生成具有高仿真度的3D虚拟道路交叉口模型，大大加快3D道路模型化的速度。因 此，极大提高了地图道路的可使用性和3D道路建模的工作效率。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1为本专利技术实施例的三维道路交叉口的模型化装置结构图；图2为本专利技术实施例的三维道路交叉口的模型化方法步骤流程图；图3(a)到图3(c)分别为本专利技术具体实施例的平面交叉路口的二维模型示意图；图4(a)到图4(c)分别为本专利技术具体实施例的平面交叉路口的三维模型示意图；图5为本专利技术实施例的三维模型化后边缘交点坐标计算示意图；图6为本专利技术实施例的三维交叉口道路边缘处理示意图；图7为三维交叉口道路边缘处理的圆曲线半径取值表格；图8(a)到8(f)为本专利技术实施例的三维道路交叉口区域示意图；图9为本专利技术实施例三维道路交叉口区域的网格化采样点坐标计算示意图；以及图10(a)和图10(b)为本专利技术实施例的道路交叉口平面区域网格化示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。首先参考图1，该图为本专利技术实施例的三维道路交叉口的模型化装置结构图。如图所示，本专利技术的模型化装置包括转化单元12、确定单元14以及网格化单元 16。转化单元12利用包括道路交叉点的二维道路数据，将二维道路转化为具有特定宽度和 道路边缘的三维道路面。二维道路一般用点和线段来表示，二维道路数据中包括二维道路几何数据和道路 的属性数据。道路几何数据包括道路的关键位置，例如道路起点、道路交叉点、道路的转折 点等的坐标信息，以及和道路交叉点相连的道路信息，例如各个道路距离交叉点的长度等。道路的属性数据包括道路的名称、等级、性质、宽度、车道数、任务、功能等信息。此 外，道路属性还包括了一些点，这些点可以用来表示地图中餐馆、邮政、银行、服务区等功能 区，也可以包括道路的立体交叉点、平面交叉点、道路出口入口等道路中的特殊点。如图3(a)所示，在二维模型表示的道路中，曲线ABC表示一条道路，曲线DBE表示 一条道路，两条道路相交于中心一点B，点B在二维道路数据中的属性数据中被标记为道路 交叉口。具有交叉路口的其它形式的二维道路如图3(b)、3(c)所示。二维道路数据可以通过从实际道路上采集获得，或者可以通过其它的途径获得， 例如从其它的地图/道路数据中提取或直接从地图数据供应商购买等。因此，根据二维道路数据对应的道路属性信息，转化单元12将二维道路模型化为三维道路面。在一个实施例中，转化单元12在二维道路两侧，以预定距离平行所述二维道路作 一对平行线，以形成三维道路的边缘，并且这一对平行线之间的距离构成三维道路的特定宽度。确定单元14从三维道路面中获取两两相交道路边缘对应的交点，并根据道路转 弯半径和获取的边缘交点，确定三维道路面中的道路交叉口区域。网格化单元16则对确定 的道路交叉口平面区域进行三角形网格化，以获得三维道路交叉口模型。在一个实施例中，本专利技术的模型化装置还可以包括纹理铺装单元18以及显示单 元22。纹理铺装单元18可利用道路属性数据，例如公路等级、车道数等对上述三维道路交 叉口模型进行纹理铺装，给三维网格道路交叉口模型贴上相应的纹理就形成了简单的具有 较好视觉效果的道路。将上述处理后的三维道路交叉口模型输入到显示单元22中，利用三 角形网格和对应的纹理，显示单元22能够非常细腻真实的反映现实客观的物体。三角形网 格反映道路的位置形状，材质纹理则反映了道路的颜色信息和材质，如反射、透射等信息。 通过网格化的模型，道路能够非常清晰地在计算机屏幕中显示出来，从而达到浏览3D场景 的目的。在一个实施例中，模型化装置还可以包括存储单元20，利用存储单元20将三维道 路交叉口模型对应的数据进行静态存储。由顶点和线段构成的三角形网格模型是三维模型的外观表现，输入显示单元22 或存储单元20的三维模型数据是模型中所有三角形的顶点按照逆时针或顺时针的顺序组 织起来的数据块。另外，本专利技术还提供了一种三维道路交叉口的模型化方法，该方法的具体实施例 如图2所示。首先，利用包括道路交叉点的二维道路数据，将二维道路转化为具有特定宽度和 道路边缘的三维道路面(步骤102)。然后，从上述三维道路面中获取两两相交道路边缘对 应的交点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维道路交叉口的模型化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：ａ）利用包括道路交叉点的二维道路数据，将二维道路转化为具有特定宽度和道路边缘的三维道路面；ｂ）从所述三维道路面中获取两两相交道路边缘对应的边缘交点；ｃ）根据道路转弯半径和所述边缘交点，确定所述三维道路面中的道路交叉口区域；以及ｄ）对所述道路交叉口区域进行三角形网格化，以获得三维道路交叉口模型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴国，唐远流，邓高伟，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]