为非照片写实3D地图重新使用照片写实3D地标的方法技术

本发明专利技术涉及为非照片写实3D地图重新使用照片写实3D地标的方法。一种显示导航地图的方法包括离线预处理照片写实三维数据。在线自动确定车辆的位置。识别与布置在地理区域中的对象相关的经过预处理的照片写实三维数据的一部分。所述地理区域包括所述车辆的位置。基于所识别出的经过预处理的数据的一部分，呈现非照片写实图像。以电子方式向在所述车辆内的用户显示所述非照片写实图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子导航地图，并且更具体地涉及为电子导航地图进行图像的呈现。
技术介绍
导航地图对于来到陌生城市的访问者而言是重要的资源，因为这些地图在视觉上突出了包括建筑物、自然风貌、以及诸如博物馆、饭店、公园以及购物区等的兴趣点的地标。 虽然大多数车载和便携式的导航设备(PND)依靠二维QD)导航地图来以二维方式对这些地标进行显现，三维(3D)的车载导航系统正在兴起。大多数这种3D导航系统使用照片写实的呈现技术来显现3D地标。在这种显现的方案中，需要精确的几何模型和精细的照片写实的建筑物的纹理。这些系统要求这些呈现出的3D建筑物、道路或其他对象的外观和真实的建筑物、道路或其他对象的外观尽可能相匹配。这样，当驾驶员透过挡风玻璃看见真实3D 建筑物时，他或她能够通过照片写实的匹配来辨认3D地标。一方面，2D导航系统几乎不能显现我们3D世界的细节。另一方面，基于照片写实3D地图的导航系统试图显现出我们3D 世界的所有细节，而有些细节可能是不必要。大多数数据提供商(例如Tele Atlas)仅仅提供那些适用于直接的照片写实地呈现的3D地图元素数据(例如3D地标)。更特别的，大多数3D地图元素数据以附带照片写实纹理的多边形网格的形式提供。如果没有任何修整，这些数据仅能用于进行直接的照片写实呈现。因此，这些数据不适用于直接的非照片写实呈现(NPR)。但是，WR具有超过照片图形地呈现的优点，其在于WR可以以简明的方式呈现图像(没有不必要的细节)，从而用户可以轻易地将呈现的图形与他看到的现实视图匹配，并且仅需要低水平的计算资源来生成NPR的呈现。现有技术中既未公开也未给出启示的方法是，利用传统的、商业可用的原本用于照片写实地呈现的3D地图元素数据，在导航地图上示出建筑物、地标以及其他3D对象的 NPR呈现。
技术实现思路
本专利技术提供一种3D导航系统，通过使用非照片写实(NPR)或者表达型呈现技术， 藉由仅仅显现和突出重要细节来进行导航，从而在传统2D导航地图和照片写实3D地图之间的鸿沟间搭建桥梁。依据本专利技术，可用的照片写实3D地标数据可以重新用于在NPR 3D 导航地图中的表达型显现。更具体地，照片写实3D地标数据可以首先被离线处理，然后在运行时应用非照片写实图形呈现，以获得较高的性能。由于对照片写实3D地标数据的处理可能需要高强度的计算，因此可以对照片写实数据进行离线的预处理。换句话说，所有照片写实数据可在NPR显示的呈现之前被接收。 更特别地，可以对照片写实数据进行预处理，并且包括一些WR信息(WR边界和WR纹理) 的预处理的3D地图数据可以在为用户呈现图像之前被准备好。接着，在驾驶过程中，经过预处理的3D地图数据连同已经被识别的边界和已被转换的纹理一起被接收。在驾驶过程中，用户可以从碟片、⑶、存储设备或互联网上接收该数据。当然，一些特定的呈现处理可以实时进行，以制备具有NPR信息的数据，从而为驾驶员提供NPR图像。在另一个实施例中，也可以在驾驶过程中接收照片写实数据，以及在驾驶过程进行非照片写实数据的转化。但是，由于对照片写实数据的处理的计算强度大，需要大量的处理硬件。本专利技术一种形式包括，一种显示导航地图的方法，其包括离线预处理照片写实三维数据。在线自动确定车辆的位置。识别与布置在地理区域中的对象相关的经过预处理的照片写实三维数据的一部分。所述地理区域包括所述车辆的位置。基于所识别出的经过预处理的数据的一部分，呈现非照片写实图像。以电子方式向在所述车辆内的用户显示所述非照片写实图像。本专利技术的另一种形式包括，一种包括自动确定车辆位置的显示导航地图的方法。 接收到照片写实三维数据。所述数据与处在地理区域中的对象相关。地理区域包括了车辆的位置。在照片写实数据中的对象的边界将自动识别出来，并进行非照片写实的呈现。照片写实数据中的照片写实纹理被转换为非照片写实的纹理。对象的非照片写实图像基于数据中的非照片写实纹理、标记出的边界和每个边界的宽度值而生成。非照片写实图像在车辆内以电子方式显示给用户。本专利技术的另一种形式包括，一种3D地标处理方法，包括检测和分割与对象相关的三维照片写实数据中的对象的透明边界和内部边界。使用所述照片写实数据中的对象的非透明边界、非内部边界和分割边界，来构建完整的半边界结构(Complete HalfEdge Structure)。对于所述完整的半边界结构中的每个所述边界，去除所述边界、将所述边界标记为视图无关边界、或将所述边界标记为视图相关边界。识别所述完整的半边界结构中的多个子结构。基于所述多个子结构中的至少一个子结构的类型，更新该子结构的标记。合并所述完整的半边界结构内的边界中的冗余的边界，从而生成最终一组非照片图形地呈现的边界用于在线呈现。计算所述最终一组非照片图形地呈现的边界中的每个边界的宽度值。将所述照片写实数据中的照片写实纹理转换为非照片写实纹理。基于所述非照片写实纹理、所述最终一组非照片图形地呈现的边界、所述最终一组非照片图形地呈现的边界中的每个边界的标记、和所述最终一组非照片图形地呈现的边界中的每个边界的宽度值，生成所述对象的非照片写实图像。所述最终一组非照片图形地呈现的边界中的每个缘被标记为视图无关边界或视图相关边界。本专利技术的一个优点在于，WR呈现技术相对于照片写实呈现技术可以提供更简单和更富表达力的可视性。本专利技术的另一个优点在于，相对于现存的照片写实3D导航系统，用于3D车载导航的NPR 3D地图改善了驾驶员方位感和路标辨认能力。由于人们生活在3D世界中，3D地图与2D地图相比可以提高驾驶员的方位感。但是照片写实3D图形呈现提供了太多的细节， 其对于导航的目的来说可能引入了不必要的分心。通过突出用于识别的3D对象的大多数重要特征(例如形状，深度线索，色彩变化)并忽略精细的细节，NPR图形呈现能解决这个问题。本专利技术的另一个优点在于，相对于现存的照片写实3D导航系统，用于3D车载导航的NPR 3D地图可减少对地图更新的需求。真实3D世界的细节可能会频繁变化。照片写实3D地图需要经常更新地图，以进行同步且与这些变化一致。这些更新对于终端用户和数据提供商来说都是负担。由于WR提供了 3D世界更简单的和富于表达力的可视性，地图的更新将极大的减少。本专利技术的另一个优点在于，相对于现存的照片写实3D导航系统，用于车载3D导航的NPR 3D地图可通过避免“照片写实匹配”来减轻认知负担。当使用照片写实3D地图时， 用户会尝试去将呈现的3D对象的所有细节与在真实世界中的那些进行匹配，因为照片写实3D地图提高了用户对于照片写实的期望。基于照片写实的程度，用户将花费较长的时间去匹配所有细节(照片写实匹配)。相反，当采用NPR 3D地图时，用户可以避免“照片写实匹配”。例如，如果邮局总是以特定的样式(例如特定的WR效果)呈现，用户能够迅速接受和理解该建筑是邮局的事实，而不是思考并将现实的邮局建筑的外观与具有照片写实地呈现出的邮局外观相匹配。本专利技术的另一个优点在于，相对于现存的照片写实3D导航系统，用于车载3D导航的NPR 3D地图更加吸引用户。通过不同的NI3R样式而提供的艺术效果，NPR 3D地图能够非常具有吸引力。此外，由于不同用户有不同的喜好，每位用户针对3D导航地图都能够选择他喜爱的呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种显示导航地图的方法，其包括以下步骤：离线预处理照片写实三维数据；在线自动确定车辆的位置；识别与布置在地理区域中的对象相关的经过预处理的三维数据的一部分，所述地理区域包括所述车辆的位置；基于所识别出的经过预处理的数据的一部分，呈现非照片写实图像；以及以电子方式向在所述车辆内的用户显示所述非照片写实图像。

【技术特征摘要】
2009.12.14 US 12/637,1481.一种显示导航地图的方法，其包括以下步骤 离线预处理照片写实三维数据；在线自动确定车辆的位置；识别与布置在地理区域中的对象相关的经过预处理的三维数据的一部分，所述地理区域包括所述车辆的位置；基于所识别出的经过预处理的数据的一部分，呈现非照片写实图像；以及以电子方式向在所述车辆内的用户显示所述非照片写实图像。2.如权利要求1所述的方法，其中所述呈现步骤包括将所述对象的非照片图形地呈现的边界与所述对象的非照片写实纹理结合，以生成所述非照片写实图像。3.如权利要求1所述的方法，其中根据如下各项执行所述呈现步骤所述数据中的纹理、所述数据中的边界、所述边界中的每一个是视图相关的还是视图无关的、和所述边界中的每一个的宽度。4.如权利要求1所述的方法，其中所述预处理步骤包括 分割照片写实数据中的对象的边界。5.如权利要求4所述的方法，其中所述预处理步骤包括使用所述照片写实数据中的对象的非分割边界和所述照片写实数据中的对象的分割边界，来构建完整的半边界结构。6.如权利要求5所述的方法，其中所述预处理步骤包括 合并所述完整的半边界结构内的边界中的冗余的边界。7.—种显示导航地图的方法，其包括以下步骤 预处理照片写实三维数据；自动确定车辆的位置；识别与布置在地理区域中的对象相关的经过预处理的三维数据的一部分，所述地理区域包括所述车辆的位置；自动识别和非照片写实地呈现照片写实数据中的对象的边界； 将所述照片写实数据中的照片写实纹理转换为非照片写实纹理； 基于非照片图形纹理、所述数据中的对象的标记边界、和所述数据中的每个边界的宽度值，生成所述对象的非照片写实图像；以及以电子方式向在所述车辆内的用户显示所述非照片写实图像。8.如权利要求7所述的方法，其中根据如下各项执行所述呈现步骤所述数据中的纹理、所述数据中的边界、所述边界中的每一个是视图相关的还是视图无关的、和所述边界中的每一个的宽度。9.如权利要求7所述的方法，其中所述呈现步骤包括 分割所述照片写实数据中的对象的边界。10.如权利要求9所述的方法，其中分割的边界中的每一个是透明的和/或内部的。11.如权利要求9所述的方法，其中所述呈现步骤包括使用所述照片写实数据中的对象的非分割边界和所述照片写实数据中的对象的分割边界，来构建完整的半边界结构。12.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：任骝，邹林灿，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE