专利名称：加载3-d图像数据的方法
技术领域：
本发明通常是涉及一种加载数据的方法，并且，更具体地，涉及 为导航系统加载关于三维(3-D)图像的数据的方法。
背景技术：
当交叉路口 (道路上的分岔)出现在司机正在驾驶的车辆的前方 时，典型的导航系统沿适当的行驶方向引导司机。在这里，可以通过 例如视觉信息显示设备、音频信息提供设备，或二者共同来引导司机。 显示设备可以以放大的视图显示信息。
图1A到1B是示出在常规的导航系统中显示的交叉路口的放大视 图的实例的示意图。参照图1A到1B，如图1A所示，通过仅放大数字 地图来示出交叉路口的放大视图；如图1B所示，通过输出单独制备的 的道路模式图像来示出交叉路口的放大视图。
然而，这些显示实例的问题在于以没有真实感的外观和二维方 式显示关于交叉路口或其它道路的信息。
因此，随着用于导航系统的技术在硬件和软件方面的发展，已经 提出了以3-D图像显示道路信息的技术。图2是示出交叉路口的3-D 图像显示的示意图。参照图2， 3-D图像对司机的便利之处在于向司机 显示的信息是有真实感的。
但是，稳定地输出3-D图像需要在短时间内处理大量的数据。就 是说，实际上，如果数据处理速度减慢，为加载所需数据而花费的时 间增加，因此，除非提供昂贵的高性能硬件，否则加载关于地理特征、 地理对象以及路面(下文中称之为"对象")的实时3-D图像数据是困 难的。
提出一种方法以解决该问题，其中对3-D图像对象的优先顺序进 行区分，并且只加载具有在预定优先级之上的优先级的对象。然而， 对全部对象的优先顺序进行区分给系统增加了大量的负担。
4在背景部分中公开的上述信息只是用于增强对本发明背景的理 解，并且因此其可能包含不形成在该国家中对于本领域普通技术人员 已知的现有技术的信息。
发明内容
因此，本发明紧记现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目
的是提供一种以简单并有效的方式加载实时3-D图像数据的方法。
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种在导航系统中加
载3-D图像的方法，其包括确定车辆在行驶时是否进入交叉路口； 基于车辆的行驶路径选择遮罩阵列(mask array);选择要在交叉路口 处显示的对象，并根据车辆和对象之间的距离选择对象的细节等级阵 列；使对象的细节等级阵列与遮罩阵列重叠；以及根据从重叠的阵列 所获得的对象的细节等级来显示对象。
优选地，该方法可进一步包括根据对象和车辆之间的距离的变化 来更新关于要显示的对象的信息，使得可相应地更新细节等级。
适当地，细节等级阵列可包括在关于对象的数据的报头中。
优选地，可通过在与细节等级阵列重叠的遮罩阵列上进行"AND" 操作来获得对象的细节等级。
优选地，可根据车辆和对象之间的距离而有差别地提供细节等级 阵列。
适当地，遮罩阵列和细节等级阵列各自可具有行，其用于指示 位于车辆进入交叉路口的方向上的道路的索引；以及列，其用于指示 位于车辆离开交叉路口的方向上的道路的索引。
在该情况下，可适当地将遮罩阵列实现为，使得在遮罩阵列的单 元之中，在与位于交叉路口处的车辆的行驶方向上的道路的索引对应 的单元中记录值"l"。优选地，可以将细节等级阵列实现为，使得在 细节等级阵列的单元之中，在与车辆有可能沿其行驶的行驶路径对应 的单元中记录与对象的细节等级对应的值。
优选地，可分配存储空间给细节等级阵列的每个单元，在该存储 空间存储通过在最高细节等级上加1而获得的值。
应当理解的是，本文中使用的术语"车辆"或"车辆的"或其他类似术语包括一般的机动车辆，比如，包括运动型多功能车(suv)、 公共车辆、卡车、各种商用车辆等客运车辆，包括各种艇和船的水运 工具，飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、 氢动力车以及其他可选的燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的 燃料)。如文中所述，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆， 例如既有汽油动力又有电动力。
将在下文中讨论本发明的上述和其它特征。
通过结合附图的以下详细描述，将更为清楚地理解本发明的上述 和其它目的、特征以及其它优点，其中
图1A到1B是示出在常规的导航系统中显示的交叉路口的放大视
图的实例的示意图2是示出导航系统中的交叉路口的3-D图像显示的实例的示意
图3是示出分配给3-D对象数据的报头的细节等级阵列的结构的 示意图4A是示出指定了行驶路径的车辆的遮罩阵列的示意图； 图4B是示出未指定行驶路径的车辆的遮罩阵列的示意图； 图5A示出在树对象的细节等级阵列和车辆的行驶路径遮罩阵列
上执行"AND"操作的处理的示意图5B是示出根据图5A的操作来显示树的实例的示意图； 图6是示出细节等级相对于距离轴(z轴)的变化的示意图；而 图7是示出使用交叉路口处的对象数据的细节等级在导航系统中
加载3-D图像数据的方法的流程图。
具体实施例方式
为了描述根据本发明的实施方式的加载三维(3-D)图像数据的方 法，首先将简要地描述本发明中使用的细节等级。
导航系统输出的地理特征和地理对象被称为对象，并且将在这样 的设想下描述本发明的实施方式:3-D对象数据的各个块被分成细节等
6级(即，n个等级，其中n是自然数)，其指示根据距离显示数据的等 级。例如，当设定细节等级的数量为五(5)时，最高的细节等级是第 五级，并且最低的细节等级第0级。
另外，由于3-D对象数据的每个块都包括报头，可以在报头中记 录关于对象的独有信息(例如，对象数据的大小、对象数据的顺序、 对象的细节等级，等等)，并且3-D对象数据的报头中包括关于上述细 节等级的信息。
现在将详细参考本发明的优选实施方式，在下文附图中对其实例 进行举例说明，其中相同的附图标记始终指的是相同的元件。下面描 述实施方式，以通过参照附图来说明本发明。
图3是示出分配给3-D对象数据的报头的细节等级阵列的结构的 示意图。参照图3，细节等级阵列中的x轴(列)和y轴(行)是通向 交叉路口的道路的索引。就是说，为交叉路口的道路指定了各自的索 引，并且要使用关于这些索引的信息。
更详细地，x轴(列)是车辆可能进入的道路的索引，而y轴(行) 是车辆可能离开的道路的索引。交叉路口处的道路的最大数量可以设 定为16，并且在该情况下，细节等级阵列是一个16*16的阵列。
然而，可以改变上述道路索引的行和列的含义(就是说，行轴可 以是离开道路的索引，而列轴可以是进入道路的索引)。另外，显而易 见的，遵循本发明的技术精神，可改变交叉路口处的进入和离开道路 的数量以及道路的最大数量。
就是说，细节等级阵列可被视为数据存储区域，其中存储了关于 位于车辆要进入交叉路口的方向上的道路和位于车辆要离开交叉路口 的方向上的道路的信息。
另外，细节等级阵列的每个单元具有存储空间，其中可存储与最 高细节等级+1对应的信息。例如，当设定细节等级的数量为五(5)时， 为每个单元的存储空间分配3比特，使得可存储与6 (即，5+1)对应 的值。
因此，在每个单元中存储要加载的细节等级值，并且可在每个单 元中记录从0到5的值。这意味着上述的第O级到第五级。
如果设定对象等级为第五级，这意味必须向沿着给定道路(进入道路和离开道路)行驶的车辆详细地显示对象。
如果，另一方面，设定对象等级为第0级，这意味着不需要加载 数据，并且对象是沿着给定道路行驶的车辆无法看到的对象。这将在 后面详细描述。因此，可以解决不必要地加载实际上被大建筑物遮掩 或并不出现在司机的视野中的对象的问题，并且因此可改善屏幕上的
交叉路口的3-D显示的性能。
图4A是示出指定了行驶路径的车辆的遮罩阵列的示意图。当车辆 将进入的道路是第三路③，并且车辆将离开的道路是第四路④时，在 车辆的遮罩阵列的单元之中，在第四行第三列的单元中记录值"1"。
相反地，图4B是示出未指定行驶路径的车辆的遮罩阵列的示意 图。当车辆将进入的道路是第三路③，而车辆将离开的道路没有被指 定时，在第一行第三列的单元、第三行第三列的单元以及第四行第三 列的单元中记录值"1"，但是不在第二路②的单元中记录值"1"(因 为第二路在修建中，不可能从第二路离开。)。
如上所述，图3举例说明了每块对象数据的细节等级阵列，并且 图4A和图4B举例说明了与车辆行驶路径对应的遮罩阵列。当使两个 阵列相互重叠并在各个单元上执行"AND"操作时，给定对象的细节 等级出现在记录了 "1"的遮罩阵列的单元中。
图5A是示出在树对象的细节等级阵列和车辆的行驶路径遮罩阵 列上执行"AND"操作的处理的示意图，而图5B是示出根据图5A的 操作来显示树的实例的示意图。参照图5A和5B，对于从第三路③进 入并从第四路④离开的车辆，可在屏幕上以第三细节等级显示树对象。
当对象和车辆之间的距离变化时，实际显示的细节等级也可以变化。
如图6所示，根据对象和车辆之间的距离的变化，细节等级可以 沿着z轴变化。详细地，对象的细节等级阵列可在z轴上每隔一定距 离(图6中，每隔10m)变化一次，并且当车辆接近对象时可增加对 象的真实感。
图7是示出使用参照图3到6而描述的对象数据的细节等级在导 航系统中加载3-D图像数据的方法的流程图。
参照图7，可如下执行加载3-D图像数据的方法。确定车辆是否进入交叉路口 (S110)。如果确定车辆进入了交叉路口，选择基于车辆的
行驶的遮罩阵列(S120)。选择要在交叉路口显示的对象以及根据车辆 和对象之间距离的细节等级阵列(S130)。使对象的细节等级阵列与遮 罩阵列重叠(S140)。根据通过例如上述关于重叠阵列的AND操作而 获得的细节等级来显示对象(S150)。
优选地，可根据与车辆之间的距离的变化来更新要显示的对象的 信息，并相应地更新细节等级(S160)。
在该情况下，描述了一个实例，其中重叠操作表示"AND"操作， 但是显而易见的是也可以使用其它形式的操作。
如上所述，本发明的优点在于可以以简单并有效的方式加载关 于交叉路口或其它类型的道路处的地理特征和地理对象的实时3-D图 像数据，从而改善导航系统的性能并为司机提供更多便利。
虽然为了例证说明已经描述了本发明的优选实施方式，本领域的 技术人员应当理解的是，在不脱离所附权利要求所公开的本发明的范 围和精神的前提下，有可能进行各种修改、添加和替换。
权利要求
1.一种在导航系统中加载三维(3-D)图像数据的方法，包括确定车辆在行驶时是否进入交叉路口；基于车辆的行驶路径选择遮罩阵列；以及选择要在所述交叉路口处显示的对象，并根据所述车辆和所述对象之间的距离选择所述对象的细节等级阵列，且根据所述对象的细节等级显示该对象。
2. 如权利要求1所述的方法，用于显示所述对象的处理包括使 所述对象的所述细节等级阵列与所述遮罩阵列重叠，并且根据从重叠 的阵列所获得的所述对象的细节等级来显示所述对象。
3. 如权利要求l所述的方法，进一步包括根据所述对象和所述车 辆之间的距离的变化来更新关于要显示的所述对象的信息，使得可相 应地更新所述细节等级。
4. 如权利要求1所述的方法，其中所述细节等级阵列包括在关于 所述对象的数据的报头中。
5. 如权利要求2所述的方法，其中通过在与所述细节等级阵列重 叠的所述遮罩阵列上进行"AND"操作来获得所述对象的所述细节等 级。
6. 如权利要求1所述的方法，其中根据所述车辆和所述对象之间 的距离而有差别地提供所述细节等级阵列。
7. 如权利要求1所述的方法，其中所述遮罩阵列和所述细节等级 阵列各自具有行，其用于指示位于所述车辆进入所述交叉路口的方 向上的道路的索引；以及列，其用于指示位于所述车辆离开所述交叉 路口的方向上的道路的索引。
8. 如权利要求7所述的方法，其中将所述遮罩阵列实现为，使得在所述遮罩阵列的单元之中，在与位于所述交叉路口处的所述车辆的 行驶方向上的道路的索引对应的单元中记录值"1"。
9. 如权利要求7所述的方法，其中将所述细节等级阵列实现为， 使得在所述细节等级阵列的单元之中，在与所述车辆有可能沿其行驶 的行驶路径对应的单元中记录与所述对象的细节等级对应的值。
10. 如权利要求9所述的方法，其中分配存储空间给所述细节等 级阵列的每个单元，在该存储空间中存储通过将最高的细节等级加1 而获得的值。
全文摘要
本发明涉及一种在导航系统中加载3-D图像数据的方法。在该方法中，确定车辆在行驶时是否进入交叉路口。选择基于车辆的行驶路径的遮罩阵列。选择要在交叉路口处显示的对象，并且根据车辆和对象之间的距离选择对象的细节等级阵列。使对象的细节等级阵列与遮罩阵列重叠。根据从与遮罩阵列重叠的细节等级阵列所获得的对象的细节等级来显示对象。根据该方法，可以以简单并有效的方式加载实时3-D图像数据。
文档编号G01C21/32GK101639361SQ20081018476
公开日2010年2月3日 申请日期2008年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者李在玉 申请人:现代自动车株式会社;起亚自动车株式会社