建筑物的参数化图形表示制造技术

本发明专利技术涉及产生建筑物的三维（3d）图形表示的方法。该方法包括：建立包括关于建筑物（1）的和建筑块（2-5）上的参数化结构特征的信息的外观控制数据，该建筑块是建筑物的碎块，并且基于外观控制数据中的基准从数据库检索模板数据，其中模板数据涉及建筑块（2-5）的预先建立的图形表示。接着该方法还包括对于每个建筑块（2-5）,基于相应的模板数据和外观控制数据计算建筑块（2-5）的3d图形表示，以及基于外观控制数据组合建筑块（2-5）的3d图形表示以产生建筑物（1）的3d图形表示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产生建筑物的三维图形表示的方法、用于产生包含包括关于建筑物的参数化结构特征的信息的外观控制数据的数据库的方法、以及车辆导航系统。
技术介绍
使用电子地图的导航在近年来变得越来越普遍。电子地图例如用在车辆导航系统中，以便当用户驾驶车时给用户提供导航和方向。特别是，二维(2d)或三维(3d)电子地图可配备有建筑物的图形表示。特别是，在电子地图内提供建筑物的3d模型例如路标或兴趣点(Ρ0Ι)，以便便于用户的定向。因为建筑物的图形表示对用户有高识别价值，用户在将驾驶时的视觉印象与电子地图的图形表示联系起来时被支持。然而，由于几个原因，作为建筑物的图形表示的3d模型的提供限于少量建筑物。第一个原因是，3d模型基于几种技术而产生，例如，以表面模型或参数化模型(CSG模型)的形式。CSG模型使用布尔运算且一般用在机械工程或飞机工程中。基于基本几何形状这样产生3d模型特别需要大量人力。每个模型一般由3d设计者在单独的过程中产生。设计者试图以准确的方式产生代表真实建筑物的3d模型。因为这样的过程昂贵且耗时,3d模型的产生一般限于城市内的非常显著的路标。另一原因是，基于多边形或CSG模型存储3d模型需要相当大的存储容量。如果大量模型被存储，则存储容量要求变得难以满足。另一原因是，例如在车辆导航设备内的有限的计算资源需要限制被同时描绘的所使用的基本几何形状的数量。一般，图形处理器(GPU)计算3d模型。如果大量3d模型被计算，则有限的计算资源可能限制对每个3d模型使用的多边形的数量。有限数量的多边形需要模型的一般化。在这个背景下，一般化意味着建筑物的某些特征从3d模型省略。然而，没有对一般化的准则。一般化的类型和量于是在3d设计者的辨别力的范围内。因此，根据3d设计者的主观印象，一般化可能从一个建筑物到另一建筑物不同。作为结果，包括建筑物的模型的电子地图对用户可能有不一致的印象。可以用任意和不协调的方式表示建筑物。再一原因是，为了产生建筑物的模型，一般必须获得空中照片和此外从例如地面上的高分辨率图像获得的数据。这样的数据的获取需要大量工作量。这使3d模型的产生很昂贵。又一原因是，因为3d模型的产生是由单独的3d设计者执行的单独的过程，所以出现了错误，例如基本几何图形例如多边形的错误组装或交叉或错误组装的多边形的使用。由于3d模型的数量，完整性的验证昂贵且耗时。所有这些原因使模型的产生主要限于城市区域，和可能城市区域之外的显著的单独路标或Ρ0Ι。特别是，在小城市或乡村中可能不提供3d模型，因为图像数据的获取太昂虫贝ο因此，需要提供产生对用户有高识别价值的建筑物的图形表示的更好的方法。这是被独立权利要求满足的需要。从属权利要求描述实施方案。
技术实现思路
根据一个方面，提供了产生建筑物的三维(3d)图形表示的方法。该方法包括建立包括关于建筑物的和建筑块上的参数化结构特征的信息的外观控制数据，建筑块是建筑物的碎块。该方法还包括基于外观控制数据中的基准从数据库检索模板数据，其中模板数据涉及建筑块的预先建立的图形表示。该方法还包括对每个建筑块基于相应的模板数据和外观控制数据计算建筑块的3d图形表示。该方法还包括基于外观控制数据组合建筑块的3d图形表示以产生建筑物的3d图形表示。通过建立包括关于建筑物的参数化结构特征及其建筑块的信息的外观控制数据，提供了导致建筑物的高识别价值的提供3d图形表示的一种可靠和廉价的方式。不是基于基本几何图形例如多边形产生3d图形表示，建筑物的图形表示从与基本结构特征例如地面层、屋顶等有关的建筑块产生。建筑块的预先建立的图形表示确保建筑物的图形表示的快速和故障安全的产生。而且，建筑块的数量是固有地有限的，且一个建筑块可用于计算不同建筑物的很多图形表示。因此，如果与对于每个建筑物所有信息都被保存的情况比较，存储容量要求可以明显降低。例如，按照惯例，对于建筑物的每个图形表示，以例如3d模型的多边形的形式的所有信息都被单独地保存。然而根据这个方面，对于不同的图形表示，只有指示某些建筑块/模板数据的基准可能需要被单独地保存。所需存储容量的量可明显减少。在这个意义上，建筑物的图形表示可以不涉及建筑物的一对一电子复制，而更确切地可涉及包括最相关的结构特征的图形表示，这些结构特征对用户识别某些建筑物的图形表示是必要的。而且，因为建筑物的每个图形表示涉及同一组基本建筑块，不同建筑物的3d图形表示被标准化和协调。按照惯例，不同的图形表示可由不同的3d设计者产生。不同的3d设计者可使用不同的准则，或不同地解释形式结构特征。这导致图形表示的不合常规的产生，这些图形表示此外极大地被绘图员影响。根据这个方面，可通过提供预先建立的一组建筑块和模板数据来提供图形表示的更协调的集合。特别是，例如通过GPU从模板数据计算3d图形表示所需的计算量被最小化，因为模板数据已经涉及建筑块的图形表示。于是，只需计算建筑块的有限的和例如优化数量的3d图形表示，此后，建筑块被组合，以便形成整个建筑物的图形表示。例如，外观控制数据可包括至少下列信息:用于3d图形表示的建筑块的数量和模板数据表示的建筑块的类型信息。特别是在这里，类型信息可使建筑块与从包括地面层、屋顶、塔楼、建筑扩建的组中选择的建筑物的碎块有关。因此，对于不同的建筑物，外观控制数据可包括关于建筑块的数量和类型的不同信息。例如，如果与例如在近郊区域中的住宅比较，那么一般大教堂可包括不同数量和不同类型的建筑块。虽然住宅可只包括与地面层和屋顶有关的建筑块，但是大教堂可包括建筑扩建、几个塔楼、地面层和不同的屋顶形状。特别是，可为建筑块提供具有不同的类型数据的不同的模板数据。例如，具有类型信息“地面层”的模板数据可具有与具有类型信息“塔楼”的模板数据不同的形式或形状。特别是在这里，外观控制数据可总是包含具有关于地面层的类型信息的至少一个建筑块。地面层可以是很多建筑物的基本建筑块。因此，可能要求任何建筑物包含具有类型信息地面层的建筑块，其例如用作基准建筑块。而且，外观控制数据可包括至少一个建筑块的信息，其选自包括宽度、深度、高度、颜色、纹理、旋转、对称性、与其它建筑块的相对位置、地理位置的组。这样的信息可用于改造并组装不同的建筑块。例如，通过指定某个建筑块的宽度、深度和高度，该某个建筑块可基于现实生活对应物在其尺寸上被改造，以便提供真实建筑物的最佳图形表示。此外，特定的颜色和/或纹理可为用户增加识别价值。当基于外观控制数据组合建筑块的3d图形表示时，可使用旋转、对称性、与其它建筑块的相对位置，以便产生建筑物的3d图形表示。包含在外观控制数据中的建筑块的地理位置可涉及建筑物的实际地理位置。例如，如果上面概述的地面层用作基准建筑块，则地面层可指定建筑物的地理位置。可接着使用定义相对于地面层的相对位置的相对位置值来布置其它建筑块。而且，模板数据可选自包括二维形状、3d模型的组。虽然在某些情况下可能需要提供以3d模型的形式的模板数据，在其它情况下可能需要提供以二维形状的形式的模板数据。例如，在建筑块的类型信息涉及“塔楼”的情况下，模板数据可以是塔楼的3d模型的形式。例如，在教堂的情况下:在同一时期期间建造的在同一地理区域内的教堂可具有塔楼的非常相似的外观(例如，“歌特风格”或“巴洛克风格”)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生建筑物的三维（3d）图形表示的方法，所述方法包括：?建立包括关于所述建筑物（1）的和建筑块（2?5）上的参数化结构特征的信息的外观控制数据，所述建筑块是所述建筑物的碎块，?基于所述外观控制数据中的基准从数据库检索模板数据（32?35），其中所述模板数据涉及所述建筑块（2?5）的预先建立的图形表示，?对于每个建筑块（2?5），基于相应的模板数据（32?35）和所述外观控制数据计算所述建筑块（2?5）的3d图形表示，?基于所述外观控制数据组合所述建筑块（2?5）的3d图形表示以产生所述建筑物（1）的3d图形表示，其中所述外观控制数据包括至少下列信息：用于3d图形表示的建筑块（2?5）的数量和所述模板数据表示的所述建筑块（2?5）的类型信息。

【技术特征摘要】
2011.11.08 EP 11188154.61.一种产生建筑物的三维(3d)图形表示的方法，所述方法包括: -建立包括关于所述建筑物(I)的和建筑块(2-5)上的参数化结构特征的信息的外观控制数据，所述建筑块是所述建筑物的碎块， -基于所述外观控制数据中的基准从数据库检索模板数据(32-35)，其中所述模板数据涉及所述建筑块(2-5)的预先建立的图形表示， -对于每个建筑块(2-5 )，基于相应的模板数据(32-35 )和所述外观控制数据计算所述建筑块(2-5)的3d图形表示， -基于所述外观控制数据组合所述建筑块(2-5)的3d图形表示以产生所述建筑物(I)的3d图形表示， 其中所述外观控制数据包括至少下列信息:用于3d图形表示的建筑块(2-5)的数量和所述模板数据表示的所述建筑块(2-5)的类型信息。2.按权利要求1所述的方法，其中对于至少一个建筑块，所述类型信息使所述建筑块(2-5)与从包括地面层、屋顶、塔楼、建筑扩建的组中选择的所述建筑物的碎块有关。3.按权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述外观控制数据包括至少一个建筑块的信息，所述信息选自包括宽度、深度、高度、颜色、纹理、旋转、对称性、与其它建筑块的相对位置、地理位置的组。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述模板数据(32-35)选自包括二维形状、3d模型的组。5.按权利要求4所述的方法，其中计算建筑块(2-5)的3d图形表示包括基于所述外观控制数据通过使相应的模板数 据(32-35)的二维形状挤压成形来呈现所述建筑块(2-5)的3d模型，所述二维形状由所述外观控制数据表示。6.按权利要求4或5中任一项所述的方法，其中计算建筑块(2-5)的3d图形表示包括基于所述外观控制数据的对所述建筑块的3d模型执行的至少一个操作，所述操作选自包括按比例调整、旋转、侧转、着色和纹理化的组。7.按权利要求4-6中任一项所述的方法,其中组合所述建筑块(2-5)的3d图形表不包括基于所述外观控制数据布置所述建筑块...

【专利技术属性】
技术研发人员：S米特拉基斯，M斯特拉森伯格克莱西亚克，
申请(专利权)人：哈曼贝克自动系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：