将三维数据可视化的方法_2

文档序号:8381633阅读:来源:国知局
用于存储几何数据,该几何数据与所述图像场景中的所述三维表面的所述部分关联,
[0037]籲该计算单元用于基于几何数据以及基于所述纹理的可视性条件来选择具有纹理数据的数据文件以由所述服务器计算机提供,以及
[0038]籲该计算单元用于从所述服务器计算机请求提供所选择的数据文件。
[0039]在移动客户端设备的一个实施方式中,该数据存储系统包括用于存储所述几何数据的缓冲存储器,特别是根据最近最少使用缓存算法。
[0040]在一个实施方式中,所述几何数据由所述服务器提供至所述数据存储系统。
[0041]在移动客户端设备的另一个实施方式中,该计算单元包括图形处理单元。特别地,选择数据文件的步骤和/或计算包括等高线的默认表面纹理的步骤,根据由所述几何数据提供的高程值的着色或描影由所述图形处理单元执行。
[0042]在移动客户端设备的另一个实施方式中,计算单元用于计算和渲染默认表面纹理,特别地直至所述纹理数据被提供并且可显示为止、根据由几何数据提供的高程值的着色和/或描影,其中所述默认表面纹理是基于所述几何数据,特别地其中所述默认表面纹理包括等高线。
[0043]在特定实施方式中,所述计算单元用于合并来自不同来源的几何数据,特别地对所提供的几何数据与用户定义的几何数据的合并,并且所述计算单元还用于基于合并后的几何数据选择具有纹理数据的数据文件以由所述服务器提供。
[0044]在根据本发明的移动客户端设备的一个实施方式中,所述几何数据包括所述三维表面的高程数据,并且所述计算单元用于根据所提供的高程数据动态地计算出至少一组变化的高程数据,每组变化的高程数据具有不同的细节等级,特别地其中该变化的高程数据的不同的细节等级是基于所述纹理数据的所述细节等级。特别地其中所述计算单元用于基于变化的高程数据组选择具有纹理数据的数据文件以从所述服务器请求。
[0045]本发明还涉及一种用于执行根据本发明的方法的计算机程序产品。
[0046]一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储在机器可读介质的程序代码,或实现成包含程序代码段、并具有用于执行的计算机可执行指令的电磁波,尤其是在运行于根据本发明的移动客户端设备的计算单元时,执行根据本发明的方法的以下步骤:
[0047]籲基于所述几何数据并且基于在该图像场景中该三维表面的可视性条件,选择具有纹理数据的数据文件以由服务器提供,以及
[0048]籲请求从所述服务器计算机向所述客户端设备提供所选择的数据文件。
【附图说明】
[0049]在本发明接下来将借助附图对示例性实施方式进行了详细的阐述,其中:
[0050]图1示出在地形表示的不同的细节等级下区块的分布;
[0051]图2示出与服务器计算机连接的根据本发明的手持移动设备的示例性实施方式;
[0052]图3例示分层文件系统,其中多个不同细节等级的数据文件被存储成文件系统的节点;
[0053]图4a是示出在没有高程数据的情况下的表面的一部分的图像场景;
[0054]图4b是示出在有高程数据的情况下的图4a的表面的部分的图像场景;
[0055]图5a和图5b例示有和没有高程数据的表面上的纹理数据的选择;
[0056]图6a和图6b例示有和没有特征数据的表面上的纹理数据的选择;
[0057]图7a是例示选择要下载的数据文件的现有方法的流程图;
[0058]图7b是例示选择要下载的数据文件的根据本发明的方法的实施方式的流程图;以及
[0059]图8是示出具有附加高程数据的具有图4b的高程数据的表面的办法的图像场景。
【具体实施方式】
[0060]图1示出三个不同细节等级331-333的地形的表示的示例。这种表示被细分成多个区块,每个区块特别地包括该表示的一部分的位图。每个区块被分配编号,从该编号可以获得其位置和细节等级。特别地,每个区块包括特定的数据文件。第一细节等级包括最低量的细节。
[0061]在此示例中,在第一个细节等级331中将地形细分为具有编号“0”,“1”,“2”和“3”的四个矩形区块,每个区块对应于第二等级细节332的四个区块,从而被细分为十六个区块。例如第一细节等级的区块“2”对应于第二细节等级的区块“20”,“21 ”,“22”和“23”。每个第二细节等级区块对应于下一更高等级即第三个细节等级333的四个区块,使得在这个等级被细分为六十四个区块。例如第二细节等级的区块“13”对应于第二细节等级的区块 “130”,“131”,“132” 和 “133”。
[0062]在图2中描绘了用于执行根据本发明的方法的服务器-客户端系统的示例性实施方式。所描绘的系统包括根据本发明的移动设备30的示例性实施方式。该设备为手持式并具有渲染单元(未示出),该渲染单元用于渲染用于表示三维表面的部分的物理特征的数据,特别是如下文进一步描述通过根据本发明的方法。移动设备还包括显示器31,特别地被设计为触摸屏,该显示器31用于基于由该渲染单元渲染的数据显示图像,特别是三维地形的表示。该显示器31包括用于放大和缩小即改变显示数据的细节等级的缩放功能体33。该设备还包括定位装置(例如GNSS接收器),以及用于从远程服务器40无线地接收数据的通信装置。
[0063]该描述的移动设备30具有用于通过对手机基站75的无线连接35经由互联网70建立与服务器40的连接的通信装置。在远程服务器40上,数据文件被存储为分层文件系统400的节点,该数据文件包含关于三维地形的信息。
[0064]移动设备30的请求单元向远程服务器40发送提供要下载的特定数据文件的请求,该数据文件例如包括特定分辨率等级的地形的部分的位图。该远程服务器40然后向移动设备30发送所请求的文件,使信息可显示在显示器31上。
[0065]图3示出示例性的分层文件系统400,其中处于多个不同细节等级331-335的数据文存储作为文件系统400的节点。一般地,这种分层文件系统400的节点可以有少至一个或两个、多至几十个的子节点。
[0066]在第一细节等级331 (包含最少的细节)中有顶节点410。顶节点410具有在第二细节等级332中的三个子节点421-423,其每个具有在第三细节等级333中的子节点。为清楚起见,仅示出针对节点中的一个:节点423具有三个子节点431-433,其每个具有在第四细节等级334中的子节点。再次,仅示出针对节点中的一个:节点433有两个子节点431、432,其每个具有在第五细节等级335中的子节点451、452(包含最多细节)。
[0067]根据本发明的方法的示例性实施方式采用这种分层文件系统400来选择那些用于显示三维表面的特定部分所必需的数据文件。针对每个节点,该方法包括确认来自相应节点的数据对于现实是否需要的步骤,并且如果是需要的,则根据特定质量因数确定相应节点的细节等级是否足够显示该部分。因此,如果细节等级是足够的,则下载相应节点的数据。如果细节等级不够,则针对该相应节点的子节点重复该方法。
[0068]在图4a和图4b中描绘了图像场景20。每个图像场景20从交互地选择的对用户的观察点示出表面的相同部分,例如,地形的一部分。在图4a中表面24由坐标26a-26c的网格表示,不包含几何数据,因此是二维的。每个坐标26a-26c具有为零的高程。在图4b中,几何数据已添加到表面25上,因此该表面25是三维的。每个坐标26a-26c被分配单独的高程值。由于坐标26a的高程,在图4a可见的表面的一部分在图4b的图像场景20中不再是可感知的。当显示该图像场景20时为了减少下载纹理数据的数据流量,如果该数据的可消耗性是事先已知的,则可以省略表示该三维表面25这部分的数据。
[0069]图5a和图5b例示在没有和有高程数据28的情下的表面上的纹理数据的选择。
[0070]图5a示出由多个纹理数据区块21a_21f、22所组成的表面的部分。该表面并不包含任何几何数据。在对用户可视化的图像
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