地图元数据的3D分层制造技术

描述了用于渲染地图的视图的技术和工具，在视图中地图元数据元素在观察者导航通过的3D空间中分层。诸如文本标记之类的元数据元素在3D空间中的分层便于在地图导航期间放大、缩小以及滚动操作的视差效果和平滑运动效果。计算设备可确定与3D空间中的视图海拔高度相关联的观察者位置，随后基于观察者位置和在3D空间中的不同元数据海拔高度处分层的元数据元素来渲染地图视图的显示。例如，计算设备在对各个标记指示的元数据海拔高度处将文本标记放置在3D空间中与各个标记相关联的特征之上。计算设备从所放置标记的点和从观察者位置可见的地图表面层的点创建地图视图。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地图元数据的3D分层。
技术介绍
计算机辅助地图导航工具已实现了广泛的接受度。用户可用在各个网站处可用的地图导航工具来寻找地址或方向。一些软件程序允许用户在地图上导航，朝地面方向放大或远离地面缩小，或在不同地理位置之间移动。在汽车中，GPS设备多年来已提供基本道路导航。最近，用于蜂窝电话和其他移动计算设备的地图导航软件已允许用户放大、缩小地图并在其上四处移动，该地图示出关于地理特征、城镇、城市、县和州位置、道路和建筑物的细节。地图导航工具通常将关于地图特征的元数据呈现为“揉入到”地图的平面二维 (“2D”)视图中。例如，在自顶向下的地图视图中，文本标记被写在适当位置的道路细节或图像细节上，并且文本标记被有效地呈现在与道路或图像细节相同的地平面处。由于需要在查看地图的任何给定层面显示的信息的密度，这可导致过度的视觉复杂性。为了减小细节的密度，许多地图导航工具隐藏或展现取决于地图的视图层面的元数据。例如，如果视图接近诸如建筑物之类的小规模特征，则展现关于该特征的文本标记， 但是如果视图远离该小规模特征则隐藏关于该特征的文本标记。另一方面，关于诸如国家或州之类的大规模特征的文本标记在高层面视图处示出，但在更接近于地平面的视图处隐藏。然而，在任何给定视图层面处，所展现的文本标记仍然被揉入到地图的平面2D视图中。 并且，当一个2D视图被示出不同元数据的下一个2D视图替代时，在不同视图层面之间的转换可能是突然的。结果，观察者在转换期间可丢失上下文并且变得分不清方向。
技术实现思路
描述了用于渲染地图的视图的技术和工具，在视图中地图元数据元素在观察者导航通过的三维(“3D”)空间中分层。地图元数据元素在3D空间中的分层便于地图导航中放大、缩小以及滚动操作的平滑运动效果。在许多情况下，这些技术和工具有助于观察者维护贯穿不同视图层面之间的转换的上下文，这改善了使用地图导航工具的整体体验。根据此处描述的技术和工具的一方面，计算设备确定与3D空间中的视图海拔高度相关联的观察者位置。计算设备还确定一个或多个地图元数据元素，诸如指示标题、距离或关于地图上的特征的其他细节的文本标记。地图元数据元素具有3D空间中的元数据海拔高度并且与地图的特征(例如，建筑物、街道、邻居、城市、或州)相关联。计算设备至少部分地基于观察者位置和地图元数据元素在3D空间中的不同海拔高度处的分层来渲染地图视图的显示。渲染地图视图至少部分地取决于(观察者位置的)视图海拔高度如何与3D空间中的地图元数据元素的不同元数据海拔高度相关。例如，计算设备在针对标记指示的元数据海拔高度处将文本标记分别放置在3D空间中与该标记相关联的特征之上。计算设备从地图表面层的点和从观察者位置可见的所放置标记的点创建地图视图(例如，不被另一个特征或标记遮挡、在与观察者位置的阈值距离内、用一个或多个像素来渲染)。在一些情况下，所放置的标记与3D空间中的表面层平行并在观察者位置的海拔高度以下。在其他情况下，一些所放置的标记与3D空间中的表面层垂直，而其他标记与3D空间中的表面层平行并在观察者位置之上。对于在观察者位置改变时的导航，计算设备重复渲染针对可具有3D空间中的不同视图海拔高度和/或不同地理位置(例如，按照表面层处的位置)的观察者位置的地图视图。对于与3D空间中的不同元数据海拔高度相关联的元数据元素，这些元素可表现为在不同视图之间移位不同距离，以便在考虑3D空间中的观察者位置之间的地理位置改变时提供视差效果。当在地图的自顶向下视图和鸟瞰视图之间转换时，渲染可包括将一些元数据元素放置成与3D空间中的表面层平行以便渲染自顶向下视图，而将元素放置成与3D空间中的表面层垂直以便渲染鸟瞰视图。与此同时，当渲染鸟瞰视图时，可将其他元数据元素放置成与表面层平行并在观察者之上。在地图的多个鸟瞰视图之间，元数据元素可表现为在具有地图中特征的上下文中旋转和缩放以考虑3D空间中的观察者位置之间的改变。在转换到地图上的特定特征(例如，建筑物、地标)的照片视图之后，渲染可呈现关于该特定特征的附加元数据文本细节。为了提供地图视图之间的平滑转换并且由此有助于观察者维护上下文，计算设备可在3D空间中的初始观察者位置和目的地观察者位置之间重复地确定观察者位置，并且在新观察者位置处渲染地图的新视图。具体而言，这可便于导航中放大、缩小和滚动操作的平滑运动效果。例如，当视图海拔高度在3D空间中降低时为了在多个自顶向下视图之间转换时提供平滑的放大效果，元数据文本标记随着视图海拔高度接近目标海拔高度或距离表现为变得更大且更浓，但随着视图海拔高度继续下降到目标海拔高度或距离以下表现为变得更大且更淡，从而产生标记逐步淡化或消失的效果。作为另一个示例，为了提供地图的自顶向下和鸟瞰视图之间的平滑转换，标记随着视图海拔高度向标记的元数据海拔高度方向降低表现为旋转远离观察者，随后表现为在标记的元数据海拔高度处翻转。根据此处描述的技术和工具的另一方面，客户机计算设备和服务器计算设备交换信息以便于地图导航。客户机计算设备发送对地图的地图信息的请求。在一些情景中，该请求指示一个或多个搜索词。在其他情景中，该请求简单地指示与3D空间中的视图海拔高度相关联的观察者位置。作为响应，客户机计算设备接收地图元数据元素。各个地图元数据元素与地图的各个特征相关联。当客户机计算设备发送了搜索词时，客户机计算设备还可接收与3D空间中的视图海拔高度相关联的观察者位置。客户机计算设备随后渲染地图视图，例如如上所述。相反地，服务器计算设备从客户机计算设备接收对地图信息的请求，其中例如该请求指示一个或多个搜索词或与3D空间中的视图海拔高度相关联的观察者位置。服务器计算设备确定具有3D空间中的海拔高度的一个或多个地图元数据元素，地图元数据元素可用于至少部分地取决于观察者位置的海拔高度如何与如3D空间中分层的地图元数据元素的不同元数据海拔高度相关来渲染地图视图。当该请求指示一个或多个搜索词时，服务器计算设备至少部分地基于一个或多个搜索词的搜索结果来确定地图元数据元素，并且还可基于一个或多个搜索词来确定观察者位置。服务器计算设备将一个或多个地图元数据元素(以及在一些情况下，观察者位置)发送给客户机计算设备。为了便于在观察者位置改变时导航，服务器计算设备可从客户机计算设备接收对地图信息的第二请求，其中例如该第二请求指示一个或多个其他搜索词或3D空间中的第二观察者位置。服务器计算设备可随后确定具有3D空间中不同海拔高度的附加地图元数据元素，并且将附加地图元数据元素(在一些情况下，与第二观察者位置一起)发送给客户机计算设备。通常，第一批地图元数据元素和附加地图元数据元素足以供客户机计算设备渲染第一观察者位置(作为初始位置)和第二观察者位置(作为目的地位置)之间的地图新视图，并且由此提供两个观察者位置之间的平滑转换。从参考附图进行的以下详细描述中，将更清楚本专利技术的前述和其他目标、特征和优点。附图说明图1是示出3D空间中的地图元数据文本标记的不同元数据海拔高度的示图。图2是示出用于渲染取决于观察者位置和3D空间中的地图元数据元素的不同海拔高度的地图视图的通用技术的流程图。图3是示出地图导航工具的示例软件体系结构的框图，该地图导航工具渲染取决于观察者位置和3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．在包括存储器和处理单元的计算设备中，一种渲染用于地图导航的地图视图的方法，所述方法包括，通过所述计算设备：确定第一观察者位置，所述第一观察者位置与３Ｄ空间中的视图海拔高度相关联；确定具有所述３Ｄ空间中的第一元数据海拔高度的第一地图元数据元素，其中所述第一地图元数据元素与地图的第一特征相关联；确定具有所述３Ｄ空间中的第二元数据海拔高度的第二地图元数据元素，其中所述第二地图元数据元素与所述地图的第二特征相关联，并且其中所述第二元数据海拔高度与所述第一元数据海拔高度不同；以及至少部分地基于所述第一观察者位置和所述３Ｄ空间中的所述第一和第二地图元数据元素在不同元数据海拔高度处的分层来渲染所述地图的第一视图的显示，其中渲染所述第一视图至少部分地取决于所述视图海拔高度与所述３Ｄ空间中的所述第一和第二地图元数据元素的不同元数据海拔高度的关系；至少部分地基于指示观察者位置的改变的输入来确定第二观察者位置；以及至少部分地基于所述第二观察者位置和所述３Ｄ空间中的所述第一和第二地图元数据元素在不同元数据海拔高度处的分层来渲染所述地图的第二视图的显示，其中渲染所述第二视图至少部分地取决于所述第二观察者位置的视图海拔高度与所述３Ｄ空间中的所述第一和第二地图元数据元素的不同元数据海拔高度的关系；其中所述第一视图和所述第二视图是所述地图的自顶向下视图，并且其中与所述第一视图相比，在所述第二视图中由于视差效果，所述第一地图元数据元素被移位与所述第二地图元数据元素不同的距离，以解决在所述３Ｄ空间中的所述第一观察者位置和所述第二观察者位置之间的地理位置的改变。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·CY·方，D·A·巴尼特，E·N·布拉夫，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US