专利名称：用于使用纹理映射来显示3维地图的系统和方法
技术领域：
本发明涉及使用纹理映射来显示三维(3D)地图的系统和方法，更具体地说，涉 及使用可以重复应用基于对象的特征而产生的纹理的纹理映射来显示3D地图的系统和方 法，由此能够多样而有效地表现对象。
背景技术：
表现出人造结构如建筑物可以丰富三维(3D)地图。在这种情况下，对真实对象 进行建模可能是更加逼真地表现的有效方法。但是，由于在3D地图上通常可能显示很大 的区域，如国家或洲，因此，由于涉及的时间和成本的原因，不可能对相应区域中的所 有对象进行建模。
因此，提供一种用于更加多样和有效地显示对象如建筑物的系统和方法。 发明内容
本发明一方面提供一种显示系统和方法，该系统和方法可以使用纹理映射来显 示对象如建筑物的外观，其中纹理映射重复地使用小纹理，由此可以有效地降低纹理存 储大小并显示对象。
本发明一方面还提供一种显示系统和方法，该系统和方法可以使用基于对象的 特征而产生的小纹理，使用整数形式的纹理映射坐标，并由此可以更加多样和形象地表 现对象。
根据本发明的一方面，提供一种显示系统，包括纹理维护单元，用于维护基 于对象的特征而产生的纹理；纹理选择单元，用于基于待显示的对象而选择纹理；以及 纹理应用单元，用于将所选纹理重复地应用于与待显示的对象对应的三维(3D)纹理的至 少一部分。
所述3D纹理的至少一部分可以包括关于待显示的对象的外表面的外表面纹理， 纹理应用单元可以包括纹理应用确认单元，用于根据所选纹理和外表面纹理的长度数 据而确认所选纹理的应用的次数；以及应用单元，连接与确认的应用次数相同数量的所 选纹理，并将连接的纹理应用于外表面纹理。这里，长度数据包括宽度和长度的数据。
纹理应用确认单元可以包括行确认单元，用于根据外表面纹理的宽度与所选 纹理的宽度的第一比率，确认待应用的行数；列确认单元，用于根据外表面纹理的长度 与所选纹理的长度的第二比率，确认待应用的列数；以及确认单元，用于根据行数和列 数确认应用的次数。这里，第一比率和第二比率可以是通过截去小数而获得的整数。
应用单元可以以通过纹理应用确认单元确认的行数和列数以矩阵形式连接所选 纹理。
显示系统还可以包括显示单元，用于显示3D纹理，其中所选纹理被应用到地图 屏幕上。
对象可以包括待显示到3D地图上的人造结构，对象的特征可以包括人造结构的外表面的特征。
3D纹理可以包括人造结构的3D线性数据，并且纹理可以根据3D线性数据表现 人造结构的外观。
根据本发明的另一方面，提供一种显示方法，包括维护基于对象的特征而产 生的纹理；基于待显示的对象选择纹理；以及将所选纹理重复地应用于与待显示的对象 对应的3D纹理的至少一部分。
显示系统和方法可以使用纹理映射来显示对象(如建筑物)的外观，其中纹理映 射重复使用小纹理，由此可以有效地降低纹理存储大小并显示对象。
显示系统和方法可以使用基于对象的特征而产生的小纹理，使用整数形式的纹 理映射坐标，由此可以更多样和形象地表现对象。
图1是示出了根据本发明的一实施例的显示方法的流程图2是示出了根据本发明的一实施例确认应用次数的操作的流程图3是示出了对使用单个纹理的纹理映射与重复使用单个纹理的纹理映射进行 比较的示例的图4是示出了对使用实数形式的纹理映射坐标的纹理映射与使用整数形式的纹 理映射坐标的纹理映射进行比较的示例的图5是示出了使用多种纹理来多样地表现对象的示例的图6是示出了根据本发明的一实施例的显示系统的构造的框图7是示出了根据本发明的一实施例的纹理应用确认单元的构造的框图。
具体实施方式
现在详细参考本发明的实施例，在附图中示出其示例，其中，相同的附图标记 在全文中指示相同的元件。以下对实施例进行描述，以通过参考附图来对本发明进行解释。
图1是示出了根据本发明的一实施例的显示方法的流程图。该显示方法可以由 根据本发明的一实施例的显示系统来执行。下面参考图1对显示方法进行详细描述。
在操作SllO中，显示系统可以维护基于对象的特征而产生的纹理。这里，对象 可以包括待显示在三维(3D)地图上的人造结构，如建筑物。而且，对象的特征可以包括 人造结构的外表面的特征。
在操作S120中，显示系统可以基于待显示的对象来选择纹理。即，在操作S120 中，可以选择基于待显示的对象的特征而产生的纹理。在这种情况下，与单个纹理不同 的是，可以选择多个纹理，这将在下文中描述。
在操作S130中，显示系统可以将所选纹理重复地应用于与待显示的对象对应的 3D纹理的至少一部分。所述3D纹理的至少一部分可以包括关于待显示的对象的外表面 的外表面纹理。在这种情况下，显示系统可以确认所选纹理的应用次数，即，要被应用 于外表面纹理的所选纹理的数量。为此，显示系统可以在操作S131中进行确认，并在操 作S132中进行连接和应用，如图1所示。
在操作S131中，显示系统可以根据所选纹理和外表面纹理的长度数据来确认所 选纹理的应用次数。在这种情况下，长度数据可以包括宽度数据和长度数据。可以使用 基于宽度的行数和基于长度的列数来确认应用的次数。下面将参考图2对确认应用次数 的操作进行更加详细的描述。
在操作S132中，显示系统可以连接与所确认的应用次数相同数量的所选纹理， 并将所连接的纹理应用于外表面纹理。例如，3D纹理可以包括人造结构的3D线性数 据，纹理可以基于3D线性数据来表现人造结构的外观。S卩，显示系统可以确认应用的次 数，即应用于人造结构的3D线性数据的小纹理的次数。而且，显示系统可以连接与所 确认的应用次数相同数量的所选纹理，由此可以表现人造结构(如建筑物)的外观。为 此，显示系统可以以操作S131中确认的行数和列数以矩阵形式连接所选纹理，并将连接 的纹理应用于外表面纹理。
如上所述，由于重复地应用小纹理以表现对象，因此降低了要存储的纹理的大 小，并且可以有效地使用存储器。而且，可以根据对象的特征产生和使用多种小纹理， 由此可以多样地表现对象。
在操作S140中，显示系统可以显示3D纹理，在该3D纹理中，所选纹理被应用 到地图屏幕上。如上所述，3D纹理可以包括人造结构的3D线性数据，所选纹理可以应 用于3D线性数据。相应地，可以在3D地图上更加形象地表现对象，如建筑物。
图2是示出了根据本发明的一实施例确认应用次数的操作的流程图。如图2所 示，在操作S201到幻03中的确认可以在图1中的操作S131中执行。
在操作幻01中，显示系统可以根据外表面纹理的宽度与所选纹理的宽度的第一 比率来确认待应用的行数。在步骤S202中，显示系统可以根据外表面纹理的长度与所选 纹理的长度的第二比率来确认待应用的列数。在这种情况下，第一比率和第二比率可以 是通过截去小数而获得的整数。例如，第一比率和第二比率可以根据以下给出的等式1 和等式2来计算。
[等式1]
U = INT (W/Tx)
[等式2]
V = INT (H/Ty)
其中U和V可以分别表示作为纹理映射坐标的第一比率和第二比率。W和H可 以分别表示外表面纹理的宽度和长度。Tx和Ty可以分别表示所选纹理的宽度和长度。 而且，INT (η)可以表示用于通过截去“η”的小数部分使得“η”变为整数的函数。整 数形式的第一比率可以指示行数，即待应用到外表面纹理的宽度上的纹理的次数。整数 形式的第二比率可以指示列数，即待应用到外表面纹理的长度上的纹理的次数。一般而 言，纹理可以指示待应用于3D对象的二维OD)图像文件。在这种情况下，纹理映射坐 标通常具有0到1范围中的值。当指定等于或大于1的值时，纹理可以像瓦片一样重复。 相应地，当使用根据等式1和等式2计算的整数形式的纹理映射坐标时，所选纹理可以被 重复应用，并且可以更加形象地表现对象。下面参考图4对整数形式的纹理映射坐标进 行详细描述。
在操作幻03中，显示系统可以根据行数和列数来确认应用的次数。即，当外表面对应于矩形如建筑物时，可以通过将行数与列数相乘来确认应用的次数。当外表面不 是矩形时，该外表面可以被划分成多个虚拟矩形，并且可以确认所述多个虚拟矩形中的 每个的应用次数。相应地，可以确认总的应用次数。
图3是示出了对使用单个纹理的纹理映射与重复使用单个纹理的纹理映射进行 比较的示例的图。
作为示例，在图3的虚线框310中示出了通过使用单个纹理311 —次来表现第一 建筑物312和第二建筑物313的外表面。这里，第一建筑物312和第二建筑物313中的 每个的尺寸可以不同。在这种情况下，由于外表面的尺寸可能根据实际建筑物的高度或 线性数据而不同，所以，使用单个纹理311可能不能形象地表现外表面。相反地，作为 示例，在图3的虚线框320中示出了通过重复使用小纹理321来表现第三建筑物313的外 表面。例如，由于建筑物的层到层的高度是大致相同的，因此层的数量可以随着建筑物 的高度的增加而增加。在这种情况下，当伸展单个纹理时，可以表现为看起来好像高的 建筑物和矮的建筑物的层数相同。但是，当重复使用纹理时，在建筑物高度增加时，可 以呈现层的数量更多的建筑物。相应地，可以更形象地表现建筑物。上述关于高度的操 作可以应用于建筑物的宽度。
图4是示出了对使用实数形式的纹理映射坐标的纹理映射与使用整数形式的纹 理映射坐标的纹理映射进行比较的示例的图。第四建筑物410可以是使用整数形式的纹 理映射坐标的纹理映射的示例。由于外表面可能具有各种尺寸，所以外表面的尺寸可能 与纹理的尺寸不匹配。相应地，当纹理映射坐标为整数形式时，纹理可能如图4的虚线 框411所示那样折叠。S卩，由于可能通常使用整数形式的纹理映射坐标，所以即使对于 可能不与单个表面对应的小数数量也重复地应用纹理。相应地，如虚线框411中所示那 样可能表现不真实的表面。相反，第五建筑物420可以作为使用实数形式的纹理映射坐 标的纹理映射的示例。即，比单个纹理更短的长度421可以表示为小数，并根据等式1和 等式2而被截去。相应地，由于长度421的原因而不会映射纹理。在这种情况下，长度 421可以通过单个颜色来表现，因此可以无差错地执行纹理映射，并且可以更加真实地表 现出对象。而且，所述截去同样可以应用于在重复应用纹理之后表面的剩余长度。相应 地，可以克服虚线框411中所示的不真实的表面。
图5是示出了使用多种纹理来多样地表现对象的示例的图。这里，在虚线框510 中示出基于建筑物外表面的特征而产生的各种纹理。而且，在虚线框520中示出了通过 映射这些纹理而呈现的外表面的示例。如图5所示，可以多样性地产生并维护小纹理， 可以有效地维护存储器并可以多样地表现对象。而且，可以根据建筑物的特征而选择 并重复应用多个产生的纹理，或使用混合方案来进行应用，由此可以更加真实地表现对 象。
图6是示出了根据本发明的一实施例的显示系统600的构造的框图。显示系统 600可以包括纹理维护单元610、纹理选择单元620、纹理应用单元630和显示单元640。
纹理维护单元610可以维护基于对象的特征而产生的纹理。这里，对象可以包 括待显示在3D地图上的人造结构。对象的特征可以包括人造结构(如建筑物)的外表面 的特征。
纹理选择单元620可以基于待显示的对象来选择纹理。S卩，可以在操作S120中选择基于待显示的对象的特征而产生的纹理。在这种情况下，可以选择并重复应用或使 用混合方案来应用多种纹理而不是单个纹理。
纹理应用单元630可以将所选纹理重复地应用于与待显示的对象对应的3D纹理 的至少一部分。这里，所述3D纹理的至少一部分可以包括关于待显示对象的外表面的外 表面纹理。在这种情况下，纹理应用单元630可以确认待应用于外表面纹理的所选纹理 的数量。为此，纹理应用单元630可以包括纹理应用确认单元631和应用单元632，如图 6所示。
纹理应用确认单元631可以根据所选纹理和外表面纹理的长度数据来确认所选 纹理的应用次数。在这种情况下，长度数据可以包括宽度和长度数据。可以使用基于宽 度的行数和基于长度的列数来确认应用次数。下面参考图7对纹理应用确认单元631进 行更加详细地描述。
应用单元632可以连接与所确认的应用次数相同数量的所选纹理，并将所连接 的纹理应用于外表面纹理。例如，3D纹理可以包括人造结构的3D线性数据，纹理可以 基于3D线性数据来表现人造结构的外观。也就是说，可以确认应用的次数，即应用于人 造结构的3D线性数据的小纹理的数量。而且，应用单元632可以连接与所确认的应用次 数相同数量的所选纹理，以表现人造结构(如建筑物)的外观。为此，应用单元632可 以以纹理应用确认单元631所确认的行数和列数以矩阵形式连接所选纹理，并将所连接 的纹理应用于外表面纹理。
如上所述，由于重复应用小纹理来表现对象，因此可以减小要存储的纹理的大 小并可以有效使用存储器。而且，可以基于对象的特征来产生和使用多种小纹理，由此 可以多样地表现对象。
显示单元640可以显示3D纹理，在3D纹理中，所选纹理被应用到地图屏幕上。 如上所述，3D纹理可以包括人造结构的3D线性数据，所选纹理可以应用于3D线性数 据。相应地，在3D地图上可以更加真实表现对象，如建筑物。
图7是示出了根据本发明的一实施例的纹理应用确认单元631的构造的框图。如 图7所示，纹理应用确认单元631可以包括行确认单元701、列确认单元702和确认单元 703。
行确认单元701可以根据外表面纹理的宽度与所选纹理的宽度的第一比率来确 认待应用的行数。列确认单元702可以根据外表面纹理的长度与所选纹理的长度的第二 比率来确认待应用的列数。在这种情况下，第一比率和第二比率可以是通过截去小数而 获得的整数。整数形式的第一比率和第二比率可以指示行数和列数。
确认单元703可以根据行数和列数来确认应用的次数。S卩，当外表面对应于矩 形如建筑物时，可以通过将行数与列数相乘来确认应用的次数。当外表面不是矩形时， 该外表面可以被划分成多个虚拟矩形，并且可以确认多个虚拟矩形中的每个的应用次 数。相应地，可以确认总的应用次数。
根据本发明的一实施例，显示系统和方法可以使用重复使用小纹理的纹理映射 来显示对象(如建筑物)的外观，由此可以有效减小纹理存储大小并显示该对象。而且， 显示系统和方法可以使用基于对象的特征而产生的小纹理，使用整数形式的纹理映射坐 标，由此可以更加多样而形象地表现对象。
本发明的示范实施例包括包含程序指令的计算机可读介质，该括程序指令用于 实现由计算机实施的操作。该介质还可以包括(单独的或与程序指令结合的)数据文 件、数据结构、表等。该介质和程序指令可以专门设计和构造而用于本发明的目的，或 者它们可以是众所周之的类型并计算机软件领域的技术人员可以获得。计算机可读介质 的示例包括磁介质，如硬盘、软盘和磁带；光介质，如CD ROM盘；磁光介质，如光磁 软盘；以及专门用于存储和执行程序指令的硬件设备，如只读存储器(ROM)和随机存取 存储器(RAM)。程序指令的示例可以包括如通过编译器产生的机器代码，以及包含可以 通过采用解释器的计算机来执行的高级代码的文件。所描述的硬件设备可以用于作为一 个或多个软件模块，以执行上述本发明的实施例的操作，或者反之亦然。
虽然已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本发明并不限于所描述的实 施例。而且本领域技术人员可以理解，在不脱离由权利要求及其等同内容限定的本发明 的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
权利要求
1.一种显示系统，包括纹理维护单元，用于维护基于对象的特征而产生的纹理；纹理选择单元，用于基于待显示的对象而选择纹理；以及纹理应用单元，用于将所选纹理重复地应用于与待显示的对象对应的三维(3D)纹理 的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述3D纹理的至少一部分包括关于待显 示的对象的外表面的外表面纹理，并且所述纹理应用单元包括纹理应用确认单元，用于根据所选纹理和所述外表面纹理的长度数据确认所选纹理 的应用次数；以及应用单元，连接与所确认的应用次数相同数量的所选纹理，并将所连接的纹理应用 于所述外表面纹理。
3.根据权利要求2所述的显示系统，其中，所述长度数据包括宽度和长度数据。
4.根据权利要求2所述的显示系统，其中，所述纹理应用确认单元包括行确认单元，用于根据所述外表面纹理的宽度与所选纹理的宽度的第一比率，确认 待应用的行数；列确认单元，用于根据所述外表面纹理的长度与所选纹理的长度的第二比率，确认 待应用的列数；以及确认单元，用于根据所述行数和所述列数确认应用次数。
5.根据权利要求4所述的显示系统，其中，所述第一比率和所述第二比率是通过截去 小数而获得的整数。
6.根据权利要求4所述的显示系统，其中，所述应用单元以所述纹理应用确认单元确 认的所述行数和所述列数以矩阵形式连接所选纹理。
7.根据权利要求1所述的显示系统，还包括显示单元，用于显示3D纹理，在该3D纹理中，所选纹理被应用于地图屏幕上。
8.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述对象包括待显示到3D地图上的人造 结构，且所述对象的特征包括所述人造结构的外表面的特征。
9.根据权利要求8所述的显示系统，其中，所述3D纹理包括所述人造结构的3D线 性数据，并且所述纹理根据所述3D线性数据表现所述人造结构的外观。
10.—种显示方法，包括维护基于对象的特征而产生的纹理；基于待显示的对象而选择纹理；以及将所选纹理重复地应用于与待显示的对象对应的3D纹理的至少一部分。
11.根据权利要求10所述的显示方法，其中，所述3D纹理的至少一部分包括关于待 显示的对象的外表面的外表面纹理，并且所述应用包括根据所选纹理和所述外表面纹理的长度数据确认所选纹理的应用次数；以及连接与所确认的应用次数相同数量的所选纹理，并将所连接的纹理应用于所述外表 面纹理。
12.根据权利要求11所述的显示方法，其中，所述长度数据包括宽度和长度数据。
13.根据权利要求11所述的显示方法，其中，所述确认包括根据所述外表面纹理的宽度与所选纹理的宽度的第一比率确认要被应用的行数； 根据所述外表面纹理的长度与所选纹理的长度的第二比率确认要被应用的列数；以及根据所述行数和所述列数确认应用的次数。
14.根据权利要求13所述的显示方法，其中，所述第一比率和所述第二比率是通过截 去小数而获得的整数。
15.根据权利要求13所述的显示方法，其中，所述连接和所述应用包括 以所述行数和所述列数以矩阵形式连接所选纹理。
16.根据权利要求10所述的显示方法，还包括显示3D纹理，在该3D纹理中，所选纹理被应用到地图屏幕上。
17.根据权利要求10所述的显示方法，其中，所述对象包括待显示到3D地图上的人 造结构，且所述对象的特征包括所述人造结构的外表面的特征。
18.根据权利要求17所述的显示方法，其中，所述3D纹理包括所述人造结构的3D 线性数据，并且所述纹理根据所述3D线性数据表现所述人造结构的外观。
19.一种计算机可读的记录介质，用于存储程序，该程序用于实现根据权利要求10到 18中的任一项所述的方法。
全文摘要
提供了一种使用纹理映射的显示系统和方法。该显示系统包括纹理维护单元，用于维护基于对象的特征而产生的纹理；纹理选择单元，用于基于待显示的对象来选择纹理；以及纹理应用单元，用于将所选纹理重复地应用到与待显示的对象对应的三维(3D)纹理的至少一部分。
文档编号G06T17/00GK102027508SQ200880129193
公开日2011年4月20日 申请日期2008年6月29日 优先权日2008年5月14日
发明者徐廷珏, 金大明 申请人:星克跃尔株式会社