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專利名稱：真三維導航中道路場景的顯示方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導航技術領域，尤其涉及真三維導航中道路場景的顯示方法，以及基于該方法的裝置。
背景技術：
現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)的二元素結(jié)構(gòu)包括圖形文件和對應的屬性數(shù)據(jù)庫。在二維導航電子地圖上，所有地理信息數(shù)據(jù)都被抽象化，街面被抽象為線條加屬性進行表達，屋廓圖面被抽象為點加屬性來表達，對于二維數(shù)據(jù)無法完整表達的地方，用實景圖和模式圖進行補充表達。但是二維電子地圖靜態(tài)而抽象的表達方法無法為使用者提供與當前道路相同的更真實的導航服務，為了更形象的表達日益復雜的城市道路形態(tài)，三維導航電子地圖誕生了。三維導航電子地圖以其真實的導航視覺效果，吸引著越來越多的使用者，成為導航服務尤其是車載導航服務的熱點。從已面世的導航·電子地圖來看，如

圖1所示，現(xiàn)有的所謂三維導航電子地圖多采用正射影像圖疊加具有立體視覺效果的三維標志性建筑物模型的方式制作而成，其所使用的正射影像圖多由二維屋廓圖和相對于平均道路面的相對高程數(shù)據(jù)處理后生成。再看地圖的細部導航場景，如圖2所示，地圖上標注的具有立體感的三維建筑物模型是現(xiàn)有三維導航電子地圖視覺表達的重點，對于道路形態(tài)的表達都是由導航引擎讀取二維導航數(shù)據(jù)的基本屬性后生成，顯示比例都是小于等于1:5000米的小比例尺，導航誤差一般在5米至10米之間，這些都是二維數(shù)據(jù)本身制作標準所允許的，但是導航引擎只能簡單地圖形化表現(xiàn)出道路的寬度、隔離以及分道狀態(tài)，而對于導航道路路況關鍵要素的表達，如路面標線、方向箭頭、隔離欄、路面材質(zhì)、斑馬線、分道線、右轉(zhuǎn)專用道、左轉(zhuǎn)專用道、限速信息、路沿、車道數(shù)、道路坡度、紅綠燈、交通標牌、過街天橋、公交站牌等道路及道路附屬設施和地表要素的表達不全甚至沒有。在實際的導航過程中，僅靠三維建筑模型來支持和改善導航的作用并不顯著，有時甚至還會因為三維建筑模型遮擋導航設備的界面，適得其反地破壞導航功能，妨礙駕駛安全。這些只是在二維導航電子地圖上放置了一些三維建筑模型的地圖只能提供仿真導航，嚴格意義上說只能稱作二維導航電子地圖的變種(我們可以稱之為假三維導航電子地圖)，它們并沒有從本質(zhì)上區(qū)分出二維導航和三維導航。真三維導航電子地圖基于獨立的三維導航應用數(shù)據(jù)庫，用高精度三個維度的(X，Y, Z)矢量化數(shù)據(jù)，以真實建模的方式動態(tài)再現(xiàn)了導航道路的三維場景。表I以表格形式列舉真三維導航電子地圖與已面世的所謂三維導航電子地圖以及二維導航電子地圖的差異。表權(quán)利要求
1.一種真三維導航中道路場景的顯示方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 1)建立真三維導航電子地圖數(shù)據(jù)母庫:制作真三維道路導航場景模型，建立真三維導航電子地圖數(shù)據(jù)母庫； 2)建立真三維導航應用數(shù)據(jù)庫:從真三維導航電子地圖數(shù)據(jù)母庫中提取導航設備所需區(qū)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過重新切割組合和數(shù)據(jù)壓縮處理后得到的真三維導航電子地圖數(shù)據(jù)，建立真三維導航應用數(shù)據(jù)庫，存儲在導航設備上； 3)動態(tài)合成真三維導航場景:導航引擎根據(jù)導航路徑從真三維導航應用數(shù)據(jù)庫中讀取真三維導航場景數(shù)據(jù)，動態(tài)合成導航路徑任意位置處較大比例尺的真三維道路場景； 在導航設備上播放真三維導航場景。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I)具體包括: 步驟101:將航片(航空拍攝圖片)或者衛(wèi)片(衛(wèi)星拍攝圖片)制成大于等于1:1000米大比例尺級別的市街圖； 步驟102:外業(yè)通過采集作業(yè)車實地拍攝360度的道路真實場景； 步驟103:按照步驟102)采集的道路數(shù)據(jù)和步驟101)制成的市街圖，分別制作道路場景和路邊建筑物模型； 步驟104:合并道路場景數(shù)據(jù)和路邊建筑物數(shù)據(jù)生成真三維導航場景模型，并進行質(zhì)量檢查； 步驟105，將組成質(zhì)檢合格真三維導航場景模型的真三維導航場景數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，建立獨立的真三維導航電子地圖數(shù)據(jù)母庫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其`特征在于，所述步驟103中道路場景包括(但不僅限于)道路、道路附屬設施、地表。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的方法，其特征在于，所述步驟103道路場景中道路和道路附屬設施采用在二維XY坐標系中增加相對高度Z坐標的三維坐標系中，按照只允許導航誤差在I米之內(nèi)的制作標準，制作的包含三個維度的導航場景數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1和2所述方法，其特征在于，所述真三維導航場景數(shù)據(jù)包括道路場景和路邊建筑物模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述方法，其特征在于，所述三個維度的導航場景數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中的真三維導航應用數(shù)據(jù)庫獨立于二維導航電子地圖數(shù)據(jù)庫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導航設備為所有可視化導航設備，包括但不僅限于車載導航儀、PND、手機、平板電腦、筆記本電腦。
9.一種顯示真三維導航電子地圖中道路場景的裝置，其特征在于，所述裝置包括以下模塊: 場景數(shù)據(jù)提取模塊，該模塊可以根據(jù)導航路徑的實際道路特征和景觀特征，從真三維導航應用數(shù)據(jù)庫中提取所需的真三維導航場景要素數(shù)據(jù)； 真三維導航應用數(shù)據(jù)庫； 導航場景合成模塊，該模塊可以動態(tài)合成導航路徑任意位置處較大比例尺的真三維導航場景；導航場景顯示模塊，該模塊可以在導航設備上顯示真三維導航場景。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述真三維導航應用數(shù)據(jù)庫獨立于二維導航電子地圖數(shù)據(jù)庫，用于存儲真三維導航場景數(shù)據(jù)，所述導航場景數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述較大比例尺包括(但不僅限于)1:500米至I:1000米 的比例尺。
全文摘要
本發(fā)明提供一種真三維導航中道路場景的顯示方法和裝置，所述方法通過制作真三維道路導航場景模型，建立真三維導航電子地圖數(shù)據(jù)母庫，并根據(jù)導航設備的導航需要建立真三維導航應用數(shù)據(jù)庫并存儲在導航設備上，經(jīng)導航引擎動態(tài)合成真三維導航場景以及在導航設備上播放真三維導航場景。本發(fā)明的有益效果是駕乘者在駕駛過程中，在導航設備上瀏覽真三維導航電子地圖，可以看到對導航起實質(zhì)作用的路況形態(tài)和道路場景的真實再現(xiàn)，加上可以顯示路徑引導和方向的箭頭，使導航效果更精準、更完美。
文檔編號G01C21/26GK103234547SQ20131013643
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者王志勛, 尹艷 申請人:易圖通科技(北京)有限公司