专利名称：图像处理装置、远景图像显示方法以及远景图像显示程序的制作方法
技术区域本发明涉及一种可以应用于汽车导航装置等的图像处理装置、远景图像显示方法以及远景图像显示程序。
背景技术：
在汽车内部，于一显示屏幕的地图上显示汽车的位置和前进方向等的汽车导航装置已经相当普及，另外，随着图像绘制技术的飞跃发展，汽车导航用地图也迫切地需要采用3维(3D3-Dimension)立体地图。汽车导航用地图的3维化是指在显示主要对象“道路”的同时，还要显示3维建筑物。
汽车导航用地图是对以汽车为中心的一定距离范围进行描绘而得到的。目前，从一较高的视点来显示大范围地图区域的方法为主流，这时，显示屏幕画面的上侧的、图像被中途切开的部分，常常被显示为地平线或水平线，大多数情况下，这个地平线或水平线的前方区域并没有特定的图像，多采用显示一般如“天空”的图像。日本专利文献“特开2001-83872号公报”中记载了在地平线的上方配置包含山脉、云彩、天空等远景图像的技术，但是对于其配置机理没有任何记载。
如上所述，现有的汽车导航装置中，对地平线或水平线的前方区域并没有特别考虑，但是，由于地图的3维化增加了建筑物的逼真效果，为了与这种逼真效果相平衡，也就需要高质量的远景图像做背景。
这种情况下，可以考虑将事先准备好的、固定的“山脉”等远景图像显示在地平线或水平线前方的方法，但是应用这种方法时，例如没有被山脉围绕的沿海地区等，水平线的对面也被固定地显示成山脉状，这样的远景图像作为背景就可能显得非常不自然。当然，也可以考虑使用数据库的方法，但将不论在任何地点都不会产生矛盾的、非常自然的各种远景图像做成数据库费时费力，对于汽车导航用远景图像来说，应用这种方法显得有些小题大作。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种图像处理装置、远景图像显示方法以及远景图像显示程序，其能以较少的处理量生成与各地点的实际情况相符合的远景图像。
为了达到上述目的，本发明具有如下特点本发明的图像处理装置将含有道路和立体建筑物等的图像的3维地图显示于一显示单元，它包括管理单元，它将全方位分割成预定数目的方位区域，并管理各地点对应于各方位区域的远景模式识别信息；取得单元，它根据当前位置取得与各方位区域对应的远景模式识别信息；绘制单元，它根据取得的远景模式识别信息，绘制出位于道路和建筑物的显示区域后面的背景图像。
上述图像处理装置中，上述远景模式可由外圆远景模式和内圆远景模式的双重结构构成。
另外，上述图像处理装置中，可使上述外圆远景模式的全方位分割数和上述内圆远景模式的全方位分割数不同。
另外，上述图像处理装置中，上述外圆远景模式可以是山脉的图像，上述内圆远景模式可以是街区的图像。
另外，上述图像处理装置中，可以使上述外圆远景模式对应于当前位置的所属的广域区域，可以使上述内圆远景模式对应于当前位置的所属的区域。
本发明的远景图像显示方法是一种图像处理装置的远景图像显示方法，该图像处理装置将含有道路和立体建筑物等的图像的3维地图显示于一显示单元，该远景图像显示方法包括管理步骤，将全方位分割成预定数目的方位区域，并管理各地点对应于各方位区域的远景模式识别信息；取得步骤，根据当前位置取得与各方位区域对应的远景模式识别信息；绘制步骤，根据取得的远景模式识别信息，绘制出位于道路和建筑物的显示区域后面的背景图像。
本发明的远景图像显示程序是一种图像处理装置的远景图像显示程序，该图像处理装置将含有道路和立体建筑物等的图像的3维地图显示于一显示单元，该远景图像显示程序能够使计算机执行如下步骤管理步骤，将全方位分割成预定数目的方位区域，并管理各地点对应于各方位区域的远景模式识别信息；取得步骤，根据当前位置取得与各方位区域对应的远景模式识别信息；绘制步骤，根据取得的远景模式识别信息，绘制出位于道路和建筑物的显示区域后面的背景图像。
因此，本发明提供的图像处理装置、远景图像显示方法以及远景图像显示程序能够以较少的处理量生成与各地点的实际情况相符合的远景图像。
图1是本发明的一实施例中的汽车导航装置的构成示意图。
图2是外圆远景模式管理列表的示意图。
图3是内圆远景模式管理列表的示意图。
图4是由外圆远景模式和内圆远景模式双重结构构成的远景模式示意图。
图5是外圆远景模式和内圆远景模式的方位关系示意图。
图6是远景模式分割示意图。
图7是远景模式配置示意图。
图8是外圆远景模式示意图。
图9是内圆远景模式示意图。
图10是远景图像显示处理的流程图。
图11是远景模式切换的示意图。
图12是与远景模式重合的天空和云彩以及地面的图像的示意图。
具体实施例方式
以下参考
本发明的具体实施方式
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图1是本发明的一实施例中的汽车导航装置的构成示意图。图1中，汽车导航装置100包含硬盘装置101、硬盘读出装置102、数据缓冲器103、地图读出控制部104。其中，硬盘装置101用来存储3D地图信息(包含图标等显示物体的信息)；硬盘读出装置102用来从硬盘装置101中读出地图信息；数据缓冲器103用于缓冲读出的地图信息；地图读出控制部104用来控制从硬盘读出装置102读出地图信息。另外，可以将DVD(DigitalVersatile Disk)装置和CD(Compact Disk)装置等与硬盘装置101一起使用，也可以将DVD和CD装置等做为硬盘装置101的替代物来使用。再有，汽车导航装置100还包含GPS接收器105、自主式导航传感器106和车辆位置计算部107。其中，GPS接受器105用来取得搭载了该汽车导航装置的车辆的位置信息；自主式导航传感器106用来检测车辆的前进方向、加速度、速度、行驶距离等；车辆位置计算部107则根据上述信息计算车辆的位置。计算出的车辆位置信息被输入给地图读出控制部104，地图读出控制部104控制硬盘读出装置102以读出车辆位置所属范围的地图信息。
另外，汽车导航装置100还包含远景绘制部108、地图绘制部109、标记图像绘制部111、操作画面绘制部112、路线检索处理部113以及导向路线绘制部114。其中，远景绘制部108用来根据从数据缓冲器103取得的地图信息和从车辆位置计算部107取得的车辆位置信息在VRAM(VideoRandom Access Memory)115内绘制远景；地图绘制部109用来根据从数据缓冲器103取得的地图信息在VRAM115内绘制道路以及立体建筑物等；标记图像绘制部111用来根据从数据缓冲器103取得的地图信息在VRAM115内绘制图标等的显示物体；操作画面绘制部112用来根据从数据缓冲器103取得的地图信息在VRAM115内绘制操作画面；路线检索处理部113用来根据从数据缓冲器103取得的地图信息和从车辆位置计算部107取得的车辆位置信息，检索到达由使用者指定的目的地为止的最佳路线；导向路线绘制部114用来根据路线的检索结果在VRAM115内绘制导向路线。另外，汽车导航装置100还包含图像输出部116和显示装置117，图像输出部116用来输出绘制于VRAM115内的远景图像、地像、显示物体图像、操作画面图像以及导向路线图像，显示装置117用来将经过合成的图像显示给使用者。
图2是用图1的远景绘制部108进行远景绘制时使用的外圆远景模式管理列表T1的示意图。图3是同样进行远景绘制时使用的内圆远景模式管理列表T2的示意图。图2中，外圆远景模式管理列表T1包括用来识别列表项目的“ID(都道府县ID)”栏、“都道府县”栏以及“EB(远景背景)模式”栏，其中，“EB(远景背景)模式”栏为外圆远景模式的ID(识别子)，该外圆远景模式的ID与如后所述的、将全方位按预定数目分割后的各方位区域相对应。图3中，内圆远景模式管理列表T2包括用来识别列表项目的“ID(市区町村ID)”栏、“市区町村”栏以及“EF(远景前景)模式”栏，其中，“EF(远景前景)模式”栏为内圆远景模式的ID(识别子)，该内圆远景模式的ID与如后所述的、将全方位按预定数目分割后的各方位区域相对应。另外，“都道府县”做为“广域区域”的一个例子来使用，“市区町村”则做为“区域”的一个例子来使用。“广域区域”例如是都道府县、郡、州、国等的广域行政区和上层行政区。“区域”则例如是市区町村等的基础行政区和下层行政区等。“广域区域”由相邻的多个“区域”组合而成。“广域区域”和“区域”只要是阶层构造就可以，没有必要必须和行政区保持一致。
图4是由外圆远景模式和内圆远景模式的双重结构构成的远景模式的一个例子的示意图，其中，外圆远景模式EB主要由山脉的图像构成，内圆远景模式EF主要由街区的图像构成。
图5是外圆远景模式EB和内圆远景模式EF的方位关系示意图，对于外圆远景模式EB，以方位区域A1为单位分割其全方位，而对于内圆远景模式EF，则以方位区域A2为单位分割其全方位。
图6是远景模式分割的一个例子的示意图。对于外圆远景模式EB，其相对于山脉等的方位变化比较慢，所以如图6(a)所示，例如可以将其分割为8份，而对于内圆远景模式EF，由于其相对于街区等的方位变化比较快，所以如图6(b)所示，例如可以将其分割为大于外圆远景模式分割数的16份。另外，关于分割数，并不仅限于图6所示的分割数。
图7是远景模式配置的一个例子的示意图。各地点的外圆远景模式EB和内圆远景模式EF按北(N)→东(E)→南(S)→西(W)的顺序排列。上述图2和图3的EB模式和EF模式就是按图7所示的顺序设定了外圆远景模式EB和内圆远景模式EF的ID的模式。
图8是外圆远景模式的一个例子的示意图。分割后的方位区域内的图像例如可以是“高山”和“矮山”等通用图像，也可以是准备好的、例如将“富士山”那样的名山图像做成地区象征的图像，这样，就可以生成与实际背景相近的远景。另外，如果方位区域是例如大海和平原等根本就没有山脉的地形时，就可以使用没有山脉的图像，也可以不显示外圆远景模式。
图9是内圆远景模式的一个例子的示意图。分割后的方位区域内的图像可以是准备好的“街区图像1(都市系列)”、“街区图像2(工厂系列)”、“森林图像1(针叶林系列)”、“森林图像2(阔叶林系列)”等。
图10是远景图像显示处理的一个例子的流程图，表示的是在图1所示的远景绘制部108内由软件(计算机程序)所执行的处理流程。图10中，首先执行从数据缓冲器103(图1)中读出地图数据的步骤(步骤S1)，接着执行从车辆位置计算部107中取得车辆位置进行区域判定的步骤(步骤S2)。然后，判断都道府县ID是否有变化(步骤S3)，如果没有变化就转向执行步骤S6，如果有变化，就从外圆远景模式管理列表T1中读出按各都道府县ID设定的EB模式(外圆模式)(步骤S4)，接着执行重新设定绘制用的外圆模式的步骤(步骤S5)。
然后同样地，判断市区町村ID是否有变化(步骤S6)，如果没有变化就转向执行步骤S9，如果有变化，就从内圆远景模式管理列表T2中读出按各市区町村ID设定的EF模式(内圆模式)(步骤S7)，接着执行重新设定绘制用的内圆模式的步骤(步骤S8)。然后，执行当前状态下的外圆模式绘制步骤(步骤S9)和内圆模式绘制步骤(步骤S10)，接着返回车辆位置判断步骤(步骤S2)。
图11是远景模式切换的一个例子的示意图。假设汽车从A县a町向B县b町行进，如果车辆在A县a町，就用与A县对应的外圆模式和与a町对应的内圆模式绘制远景图象，如果车辆进入B县b町，就切换到与B县对应的外圆模式和与b町对应的内圆模式。
图12是与远景模式重合的、天空和云彩图像以及地面图像的一个例子的示意图。除了主要由山脉图像构成的外圆远景模式EB和主要由街区图像构成的内圆远景模式EF之外，再绘上显示地面状态(草、土、水等)的地面图像(Texture)G以及天空和云彩图像S，然后再根据季节和时间带的变化更换这些图像，就能显示出更具真实感的画面。
另外，在上述实施例中，尽管对由外圆远景模式和内圆远景模式双重结构构成的情况进行了说明，但是如果对远景的要求不是非常严格的话，也可以只采用外圆远景模式。相反，也可以采用三重以上结构的构成，那样就可以生成更自然的远景。但是即使使用三重以上结构的构成，最好还是将内侧模式的分割数设定为大于外侧模式的分割数。
综上所述，本发明通过将事先分割好的远景模式做为要素来使用，然后根据车辆的当前位置以该要素为单位切换都道府县等，使得处理过程快捷简单，并能生成逼真的远景图像。因此，在汽车导航用的3维地图中，以汽车为中心的显示区域的外侧，就可以不用地平线来显示，而用逼真的背景图像来显示。
另外，上述实施例中，尽管对本发明应用于汽车导航装置的情况进行了说明，但是，也可以将本发明应用于车辆以外的便携式导航装置以及模拟器和游戏机等。
本发明并不局限于上述具体实施例，只要不脱离权利要求书的范围，亦可采用其他变化形式代替，但那些变化形式仍属于本发明所涉及的范围。
权利要求
1.一种图像处理装置，它将含有道路和立体建筑物的图像的3维地图显示于一显示单元，其特征在于，它具有管理单元，它将全方位分割成预定数目的方位区域，并管理各地点对应于所述各方位区域的远景模式识别信息；取得单元，它根据当前位置取得与所述各方位区域对应的所述远景模式识别信息；绘制单元，它根据取得的所述远景模式识别信息，绘制位于所述道路和建筑物的显示区域后面的背景图像。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述远景模式由外圆远景模式和内圆远景模式的双重结构构成。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述外圆远景模式的全方位分割数与所述内圆远景模式的全方位分割数不同。
4.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述外圆远景模式是山脉的图像，所述内圆远景模式是街区的图像。
5.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述外圆远景模式对应于所述当前位置的所属的广域区域，所述内圆远景模式对应于所述当前位置的所属的区域。
6.一种图像处理装置的远景图像显示方法，所述图像处理装置将含有道路和立体建筑物的图像的3维地图显示于一显示单元，所述远景图像显示方法的特征在于，它具有管理步骤，将全方位份割成预定数目的方位区域，并管理各地点对应于所述各方位区域的远景模式识别信息；取得步骤，根据当前位置取得与所述各方位区域对应的所述远景模式识别信息；绘制步骤，根据取得的所述远景模式识别信息，绘制位于所述道路和建筑物的显示区域后面的背景图像。
7.一种图像处理装置的远景图像显示程序，所述图像处理装置将含有道路和立体建筑物的图像的3维地图显示于一显示单元，所述远景图像显示程序的特征在于，它能够使计算机执行如下步骤管理步骤，将全方位分割成预定数目的方位区域，并管理各地点对应于所述各方位区域的远景模式识别信息；取得步骤，根据当前位置取得与所述各方位区域对应的所述远景模式识别信息；绘制步骤，根据取得的所述远景模式识别信息，绘制位于所述道路和建筑物的显示区域后面的背景图像。
全文摘要
一种图像处理装置、远景图像显示方法以及远景图像显示程序，其能以较少的处理量生成与各地点的实际情况相符合的远景图像。本发明的图像处理装置将含有道路和立体建筑物等的图像的3维地图显示于一显示单元，它包括管理单元，它将全方位分割成预定数目的方位区域，并管理各地点对应于各方位区域的远景模式识别信息；取得单元，它根据当前位置取得与各方位区域对应的远景模式识别信息；绘制单元，它根据取得的远景模式识别信息，绘制出位于道路和建筑物的显示区域后面的背景图像。
文档编号G06T17/05GK1904974SQ20061010351
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月19日 优先权日2005年7月19日
发明者藤原明人, 林田康裕 申请人:世嘉股份有限公司