三维地图显示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维地图显示系统，其以鸟瞰视图显示三维地图。
【背景技术】
[0002]被显示在例如导航系统或计算机的屏幕上的电子地图可以是三维地图，其三维地表达诸如建筑物的特征。所述三维地图一般通过三维地绘制例如经由透视投影的三维模型而被显示。通过从较高的视点位置向下看而以鸟瞰视图绘制的三维地图能够显示具有透视性的宽阔的区域并且由此具有高的可用性。
[0003]所述三维地图有利地能够使用户直观地理解地形。真实性方面的改进期望利用此优势。根据此观点，已尝试将透视性赋予所述三维地图中的特征。例如，专利文献I公开了指定日光位置绘阴影于三维模型的技术。
[0004]引用列表专利文献
PTLl:JP 2006-126445A。
【发明内容】
[0005]技术问题
然而，绘阴影于三维地图上是不容易的。
[0006]例如，专利文献I的技术要求用于计算涉及日光的估计位置的阴影绘制的繁重处理负荷。
[0007]在一些情况下，表示特征的多边形的垂直关系不同于实际关系。例如，可以按照表示地表的多边形之上的重叠配置来绘制表示诸如池塘或河流的水系统的多边形。在实际高度关系中位于比所述水系统更高位置处的地表在所述多边形配置中被呈现在所述水系统之下。在此状态中，提供日光位置的假设上的足够的阴影绘制是困难的。
[0008]通过考虑以上问题，本发明的目的在于在三维地图的显示中提供阴影绘制，同时避免处理负荷中的极度增加。
[0009]对问题的解决方案
根据本发明，提供了显示三维地图的三维地图显示系统，包括:绘制地图数据库，其被用于绘制所述三维地图；以及显示控制器，其引用所述绘制地图数据库并以从一高度向下看的视点位置的鸟瞰视图以及按注视方向显示所述三维地图。所述绘制地图数据库储存:被用于绘制表示要在所述三维地图中绘制的特征形状的特征多边形的特征多边形数据；以及被用于显示阴影墙多边形的阴影墙多边形数据，其是用以表达所述三维地图中的阴影的虚拟板状多边形，被设置为垂直于或倾斜于要设置所述板状多边形的特征多边形，并且被指定为仅从前表面和后表面中的一个表面是可见的并且从另一个表面是透明的。所述显示控制器仅显示被指定为关于所述阴影墙多边形是可见的表面。
[0010]本发明提供了虚拟阴影墙多边形并绘制所述阴影墙多边形以绘阴影于特征。此处的阴影不是表示地表上的阴影，而是表示由垂直于或倾斜于特征的表面的表面的呈现(诸如特征的水平差)产生的阴影。图1是示出了阴影的实例的图。图1A示出了在没有阴影的状态中的三维地图的显示实例。在此实例中，地表和水系统之间的边界被显示，好像所述地表和所述水系统如所示出的被呈现在同一平面上。图1B示出了使用阴影墙多边形来提供阴影的实例。在此实例中，所述阴影墙多边形是沿图1A中的边界被垂直地设立的板状多边形，以便当从视点的前侧查看时是可见的。因此，在三维地图的显示中，阴影像黑色边缘一样沿所述边界被绘制。这提供了具有立体效果的三维地图。这样的显示所需要的处理仅仅增加了由所述阴影墙多边形的绘制对象并且不会导致处理负荷中的极度增加。
[0011]如图1中所示出的阴影也可以例如通过沿着多边形的边界绘制粗线而被表达。然而，本发明使用阴影墙多边形，其具有下列优点。
[0012]所述阴影墙多边形被设置为仅从前表面和后表面中的一个表面是可见的。例如，在图1中，甚至当阴影墙多边形被设置为围绕所述水系统时，靠近所述视点一侧上的部分没有被显示。这避免了要被显示的特征通过所述阴影墙多边形而被隐藏，并且使自然阴影能够根据注视方向而被提供。
[0013]在绘制三维地图的处理中，像其他特征，透视感被给予至阴影墙多边形。这在没有任何特殊处理的情况下减少了与距视点的距离的增加的阴影墙多边形的绘制尺寸。在图1中，所述阴影墙多边形难以在大距离处可见。
[0014]相比于沿多边形的边界简单地绘制粗线的方法，使用阴影墙多边形的方法具有易于提供自然阴影的优点。
[0015]图1的例示仅仅是实例。例如，所述阴影墙多边形不限于被提供在像图1的多边形的边界上，而是可以被提供在包括所述多边形的内侧的各种位置处。
[0016]针对被指定为是可见的阴影墙多边形的表面颜色，各种设置被允许。如对阴影是合适的表达，该颜色可以是黑色或灰色。具有相似色度但相比于被呈现在附近的多边形的颜色更低的亮度的颜色可以根据在其处所述阴影墙多边形被设置的位置而被使用。纹理可以被添加至所述阴影墙多边形。
[0017]阴影墙多边形垂直于或倾斜于所述阴影墙多边形针对其而被设置的特征多边形的表面。当为像图1的实质上水平的地表或水系统设置阴影墙多边形时，在垂直方向上或倾斜方向上设置阴影墙多边形。例如，当阴影墙多边形被设置在被附加至表示垂直平面的特征多边形的窗口多边形或窗口纹理(诸如建筑物的窗户)的附近时，所述阴影墙多边形形成像窗户顶的实质上水平或倾斜的平面。
[0018]各种方法可用于仅显示所述阴影墙多边形的一个表面。例如，可使阴影墙多边形的要被显示的表面和将是透明的表面通过对要被显示的表面及将是透明的表面设置标记的方法或者通过根据多边形的法向矢量来识别前表面和后表面的方法而被识别。控制随后被进行以不将所述表面在显示中绘制成是透明的。在此应用中，所述显示控制器可以被配置成不将绘制多边形的后表面作为标准过程。
[0019]根据另一应用，所述显示控制器可以被配置成绘制多边形的前表面和后表面两者，以及为阴影墙多边形的将是透明的表面指定透明颜色。
[0020]根据本发明的一个方面，所述阴影墙多边形可以被设置在所述特征多边形的边界位置处。
[0021]在许多情况下，阴影出现在多边形的边界上。本发明的阴影墙多边形当设置在所述边界位置处时是高效的。
[0022]在以上方面，所述特征多边形可以包括根据与实际高度关系相反的垂直关系按照重叠配置绘制的特征多边形，并且所述阴影墙多边形可以以所述重叠配置而被设置在更高特征多边形的边界处，并被指定为在面向所述更高特征多边形的一侧上是可见的。
[0023]例如，在图1中示出的水系统通过按地表多边形之上的重叠配置绘制水系统多边形而被表达。更特别地，在所述实际高度关系中，所述地表应位于水表面之上。然而，所述多边形的垂直关系将所述水系统多边形显示为较高的多边形。在在其处所述多边形的垂直关系与实际高度关系相反的这样的位置处，现有技术在光线的假定上的计算没有提供足够的阴影。因此，本发明在此位置处尤其有效。
[0024]这样的相反的位置关系不限于在所述地表和所述水系统之间被观察，而是可以发生在各种多边形之间。特定的实例包括被提供在建筑物的侧壁上的窗户以及在所述地表上绘出的半地下的道路和铁路。
[0025]本发明不限于三维地图显示系统的方面，而是通过各种其他方面而被实现。
[0026]例如，根据本发明的另一方面，提供了地图数据产生装置，其产生被用于显示三维地图的绘制地图数据库，包括:原始地图数据库，其储存被用于绘制表示要在所述三维地图中显示的特征的形状的特征多边形的特征多边形数据；以及阴影墙多边形产生器，其产生垂直阴影墙多边形来表达所述三维地图中的阴影。所述阴影墙多边形产生器被配置为:提取被储存在所述原始地图数据库中的特征多边形的边界；在所述阴影墙多边形仅从前表面和后表面中的一个表面是可见的但是从另一个表面是透明的这样的状态中，产生要垂直于或倾斜于所述边界的垂直板状阴影墙多边形；以及将所产生的阴影墙多边形存储到所述绘制地图数据库中。
[0027]本发明的地图数据产生装置使得所述阴影墙多边形能够被有效率地设置在所述特征多边形的边界处。
[0028]所述阴影墙多边形针对其要被设置的特征多边形可以例如，由操作者指定，或者可以根据所述特征多边形的类型而被选择。
[0029]所述阴影墙多边形中的那个表面要被使得是可见的也可以由操作者指定，或者可以根据所述阴影墙多边形的形状或所述阴影墙多边形针对其而被设置的特征多边形的类型而被确定。在后者的情况下，例如，当阴影墙多边形被设置为围绕特征多边形时，所述阴影墙多边形的内侧可以被指定为是可见的。
[0030]根据所述地图数据产生装置的一个方面，所述特征多边形可以包括根据与实际高度关系相反的垂直关系按照重叠配置绘制的特征多边形，并且所述阴影墙多边形产生器可以在如下这样的状态中产生阴影墙多边形:所述阴影墙多边形以重叠配置被设置在较高的特征多边形的边界处，并且被指定为在面向所述较高的特征多边形的一侧上是可见的。
[0031]这允许阴影墙多边形的有效率的产生，包括将是可见的表面的指定。
[0032]本发