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專(zhuān)利名稱(chēng)：真三維導(dǎo)航中道路場(chǎng)景的顯示方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及真三維導(dǎo)航中道路場(chǎng)景的顯示方法，以及基于該方法的裝置。
背景技術(shù)：
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(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。在二維導(dǎo)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(xiàn)條加屬性進(jìn)行表達(dá)，屋廓圖面被抽象為點(diǎn)加屬性來(lái)表達(dá)，對(duì)于二維數(shù)據(jù)無(wú)法完整表達(dá)的地方，用實(shí)景圖和模式圖進(jìn)行補(bǔ)充表達(dá)。但是二維電子地圖靜態(tài)而抽象的表達(dá)方法無(wú)法為使用者提供與當(dāng)前道路相同的更真實(shí)的導(dǎo)航服務(wù)，為了更形象的表達(dá)日益復(fù)雜的城市道路形態(tài)，三維導(dǎo)航電子地圖誕生了。三維導(dǎo)航電子地圖以其真實(shí)的導(dǎo)航視覺(jué)效果，吸引著越來(lái)越多的使用者，成為導(dǎo)航服務(wù)尤其是車(chē)載導(dǎo)航服務(wù)的熱點(diǎn)。從已面世的導(dǎo)航·電子地圖來(lái)看，如

圖1所示，現(xiàn)有的所謂三維導(dǎo)航電子地圖多采用正射影像圖疊加具有立體視覺(jué)效果的三維標(biāo)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(duì)于平均道路面的相對(duì)高程數(shù)據(jù)處理后生成。再看地圖的細(xì)部導(dǎo)航場(chǎng)景，如圖2所示，地圖上標(biāo)注的具有立體感的三維建筑物模型是現(xiàn)有三維導(dǎo)航電子地圖視覺(jué)表達(dá)的重點(diǎn)，對(duì)于道路形態(tài)的表達(dá)都是由導(dǎo)航引擎讀取二維導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)所允許的，但是導(dǎo)航引擎只能簡(jiǎn)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(duì)于導(dǎo)航道路路況關(guān)鍵要素的表達(dá)，如路面標(biāo)線(xiàn)、方向箭頭、隔離欄、路面材質(zhì)、斑馬線(xiàn)、分道線(xiàn)、右轉(zhuǎn)專(zhuān)用道、左轉(zhuǎn)專(zhuān)用道、限速信息、路沿、車(chē)道數(shù)、道路坡度、紅綠燈、交通標(biāo)牌、過(guò)街天橋、公交站牌等道路及道路附屬設(shè)施和地表要素的表達(dá)不全甚至沒(méi)有。在實(shí)際的導(dǎo)航過(guò)程中，僅靠三維建筑模型來(lái)支持和改善導(dǎo)航的作用并不顯著，有時(shí)甚至還會(huì)因?yàn)槿S建筑模型遮擋導(dǎo)航設(shè)備的界面，適得其反地破壞導(dǎo)航功能，妨礙駕駛安全。這些只是在二維導(dǎo)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(dǎo)航，嚴(yán)格意義上說(shuō)只能稱(chēng)作二維導(dǎo)航電子地圖的變種(我們可以稱(chēng)之為假三維導(dǎo)航電子地圖)，它們并沒(méi)有從本質(zhì)上區(qū)分出二維導(dǎo)航和三維導(dǎo)航。真三維導(dǎo)航電子地圖基于獨(dú)立的三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，用高精度三個(gè)維度的(X，Y, Z)矢量化數(shù)據(jù)，以真實(shí)建模的方式動(dòng)態(tài)再現(xiàn)了導(dǎo)航道路的三維場(chǎng)景。表I以表格形式列舉真三維導(dǎo)航電子地圖與已面世的所謂三維導(dǎo)航電子地圖以及二維導(dǎo)航電子地圖的差異。表權(quán)利要求
1.一種真三維導(dǎo)航中道路場(chǎng)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(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫(kù):制作真三維道路導(dǎo)航場(chǎng)景模型，建立真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫(kù)； 2)建立真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù):從真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫(kù)中提取導(dǎo)航設(shè)備所需區(qū)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)重新切割組合和數(shù)據(jù)壓縮處理后得到的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)，建立真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)在導(dǎo)航設(shè)備上； 3)動(dòng)態(tài)合成真三維導(dǎo)航場(chǎng)景:導(dǎo)航引擎根據(jù)導(dǎo)航路徑從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取真三維導(dǎo)航場(chǎng)景數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)合成導(dǎo)航路徑任意位置處較大比例尺的真三維道路場(chǎng)景； 在導(dǎo)航設(shè)備上播放真三維導(dǎo)航場(chǎng)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(jí)別的市街圖； 步驟102:外業(yè)通過(guò)采集作業(yè)車(chē)實(shí)地拍攝360度的道路真實(shí)場(chǎng)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(chǎng)景和路邊建筑物模型； 步驟104:合并道路場(chǎng)景數(shù)據(jù)和路邊建筑物數(shù)據(jù)生成真三維導(dǎo)航場(chǎng)景模型，并進(jìn)行質(zhì)量檢查； 步驟105，將組成質(zhì)檢合格真三維導(dǎo)航場(chǎng)景模型的真三維導(dǎo)航場(chǎng)景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，建立獨(dú)立的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫(kù)。
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(chǎng)景包括(但不僅限于)道路、道路附屬設(shè)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(chǎng)景中道路和道路附屬設(shè)施采用在二維XY坐標(biāo)系中增加相對(duì)高度Z坐標(biāo)的三維坐標(biāo)系中，按照只允許導(dǎo)航誤差在I米之內(nèi)的制作標(biāo)準(zhǔn)，制作的包含三個(gè)維度的導(dǎo)航場(chǎng)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(dǎo)航場(chǎng)景數(shù)據(jù)包括道路場(chǎng)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(gè)維度的導(dǎo)航場(chǎng)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(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)航設(shè)備為所有可視化導(dǎo)航設(shè)備，包括但不僅限于車(chē)載導(dǎo)航儀、PND、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。
9.一種顯示真三維導(dǎo)航電子地圖中道路場(chǎng)景的裝置，其特征在于，所述裝置包括以下模塊: 場(chǎng)景數(shù)據(jù)提取模塊，該模塊可以根據(jù)導(dǎo)航路徑的實(shí)際道路特征和景觀特征，從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中提取所需的真三維導(dǎo)航場(chǎng)景要素?cái)?shù)據(jù)； 真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)； 導(dǎo)航場(chǎng)景合成模塊，該模塊可以動(dòng)態(tài)合成導(dǎo)航路徑任意位置處較大比例尺的真三維導(dǎo)航場(chǎng)景；導(dǎo)航場(chǎng)景顯示模塊，該模塊可以在導(dǎo)航設(shè)備上顯示真三維導(dǎo)航場(chǎng)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(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)真三維導(dǎo)航場(chǎng)景數(shù)據(jù)，所述導(dǎo)航場(chǎng)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(dǎo)航中道路場(chǎng)景的顯示方法和裝置，所述方法通過(guò)制作真三維道路導(dǎo)航場(chǎng)景模型，建立真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫(kù)，并根據(jù)導(dǎo)航設(shè)備的導(dǎo)航需要建立真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)并存儲(chǔ)在導(dǎo)航設(shè)備上，經(jīng)導(dǎo)航引擎動(dòng)態(tài)合成真三維導(dǎo)航場(chǎng)景以及在導(dǎo)航設(shè)備上播放真三維導(dǎo)航場(chǎng)景。本發(fā)明的有益效果是駕乘者在駕駛過(guò)程中，在導(dǎo)航設(shè)備上瀏覽真三維導(dǎo)航電子地圖，可以看到對(duì)導(dǎo)航起實(shí)質(zhì)作用的路況形態(tài)和道路場(chǎng)景的真實(shí)再現(xiàn)，加上可以顯示路徑引導(dǎo)和方向的箭頭，使導(dǎo)航效果更精準(zhǔn)、更完美。
文檔編號(hào)G01C21/26GK103234547SQ20131013643
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:易圖通科技(北京)有限公司