专利名称：真三维导航中道路场景的显示方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及导航技术领域，尤其涉及真三维导航中道路场景的显示方法，以及基于该方法的装置。
背景技术：
现代地理信息系统的二元素结构包括图形文件和对应的属性数据库。在二维导航电子地图上，所有地理信息数据都被抽象化，街面被抽象为线条加属性进行表达，屋廓图面被抽象为点加属性来表达，对于二维数据无法完整表达的地方，用实景图和模式图进行补充表达。但是二维电子地图静态而抽象的表达方法无法为使用者提供与当前道路相同的更真实的导航服务，为了更形象的表达日益复杂的城市道路形态，三维导航电子地图诞生了。三维导航电子地图以其真实的导航视觉效果，吸引着越来越多的使用者，成为导航服务尤其是车载导航服务的热点。从已面世的导航·电子地图来看，如
图1所示，现有的所谓三维导航电子地图多采用正射影像图叠加具有立体视觉效果的三维标志性建筑物模型的方式制作而成，其所使用的正射影像图多由二维屋廓图和相对于平均道路面的相对高程数据处理后生成。再看地图的细部导航场景，如图2所示，地图上标注的具有立体感的三维建筑物模型是现有三维导航电子地图视觉表达的重点，对于道路形态的表达都是由导航引擎读取二维导航数据的基本属性后生成，显示比例都是小于等于1:5000米的小比例尺，导航误差一般在5米至10米之间，这些都是二维数据本身制作标准所允许的，但是导航引擎只能简单地图形化表现出道路的宽度、隔离以及分道状态，而对于导航道路路况关键要素的表达，如路面标线、方向箭头、隔离栏、路面材质、斑马线、分道线、右转专用道、左转专用道、限速信息、路沿、车道数、道路坡度、红绿灯、交通标牌、过街天桥、公交站牌等道路及道路附属设施和地表要素的表达不全甚至没有。在实际的导航过程中，仅靠三维建筑模型来支持和改善导航的作用并不显著，有时甚至还会因为三维建筑模型遮挡导航设备的界面，适得其反地破坏导航功能，妨碍驾驶安全。这些只是在二维导航电子地图上放置了一些三维建筑模型的地图只能提供仿真导航，严格意义上说只能称作二维导航电子地图的变种(我们可以称之为假三维导航电子地图)，它们并没有从本质上区分出二维导航和三维导航。真三维导航电子地图基于独立的三维导航应用数据库，用高精度三个维度的(X，Y, Z)矢量化数据，以真实建模的方式动态再现了导航道路的三维场景。表I以表格形式列举真三维导航电子地图与已面世的所谓三维导航电子地图以及二维导航电子地图的差异。表权利要求
1.一种真三维导航中道路场景的显示方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 1)建立真三维导航电子地图数据母库:制作真三维道路导航场景模型，建立真三维导航电子地图数据母库； 2)建立真三维导航应用数据库:从真三维导航电子地图数据母库中提取导航设备所需区域的数据，经过重新切割组合和数据压缩处理后得到的真三维导航电子地图数据，建立真三维导航应用数据库，存储在导航设备上； 3)动态合成真三维导航场景:导航引擎根据导航路径从真三维导航应用数据库中读取真三维导航场景数据，动态合成导航路径任意位置处较大比例尺的真三维道路场景； 在导航设备上播放真三维导航场景。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤I)具体包括: 步骤101:将航片(航空拍摄图片)或者卫片(卫星拍摄图片)制成大于等于1:1000米大比例尺级别的市街图； 步骤102:外业通过采集作业车实地拍摄360度的道路真实场景； 步骤103:按照步骤102)采集的道路数据和步骤101)制成的市街图，分别制作道路场景和路边建筑物模型； 步骤104:合并道路场景数据和路边建筑物数据生成真三维导航场景模型，并进行质量检查； 步骤105，将组成质检合格真三维导航场景模型的真三维导航场景数据存储在数据库中，建立独立的真三维导航电子地图数据母库。
3.根据权利要求2所述方法，其`特征在于，所述步骤103中道路场景包括(但不仅限于)道路、道路附属设施、地表。
4.根据权利要求2和3所述的方法，其特征在于，所述步骤103道路场景中道路和道路附属设施采用在二维XY坐标系中增加相对高度Z坐标的三维坐标系中，按照只允许导航误差在I米之内的制作标准，制作的包含三个维度的导航场景数据。
5.如权利要求1和2所述方法，其特征在于，所述真三维导航场景数据包括道路场景和路边建筑物模型。
6.根据权利要求1和2所述方法，其特征在于，所述三个维度的导航场景数据为矢量化数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中的真三维导航应用数据库独立于二维导航电子地图数据库。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导航设备为所有可视化导航设备，包括但不仅限于车载导航仪、PND、手机、平板电脑、笔记本电脑。
9.一种显示真三维导航电子地图中道路场景的装置，其特征在于，所述装置包括以下模块: 场景数据提取模块，该模块可以根据导航路径的实际道路特征和景观特征，从真三维导航应用数据库中提取所需的真三维导航场景要素数据； 真三维导航应用数据库； 导航场景合成模块，该模块可以动态合成导航路径任意位置处较大比例尺的真三维导航场景；导航场景显示模块，该模块可以在导航设备上显示真三维导航场景。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述真三维导航应用数据库独立于二维导航电子地图数据库，用于存储真三维导航场景数据，所述导航场景数据为矢量化数据。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述较大比例尺包括(但不仅限于)1:500米至I:1000米 的比例尺。
全文摘要
本发明提供一种真三维导航中道路场景的显示方法和装置，所述方法通过制作真三维道路导航场景模型，建立真三维导航电子地图数据母库，并根据导航设备的导航需要建立真三维导航应用数据库并存储在导航设备上，经导航引擎动态合成真三维导航场景以及在导航设备上播放真三维导航场景。本发明的有益效果是驾乘者在驾驶过程中，在导航设备上浏览真三维导航电子地图，可以看到对导航起实质作用的路况形态和道路场景的真实再现，加上可以显示路径引导和方向的箭头，使导航效果更精准、更完美。
文档编号G01C21/26GK103234547SQ20131013643
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者王志勋, 尹艳 申请人:易图通科技(北京)有限公司