CN102402797A - 生成多层地理图像以及多层地理图像的使用 - Google Patents

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Abstract

公开了用于生成和/或使用多层图像的系统、装置、特征，和方法。例如，一种从地理区域的三维模型中创建多层图像的方法包括接收表示地理区域的三维图形对象数据。该三维图形对象包括多个地理特征。三维图形对象的第一地理特征的第一图形层被渲染为第一独立图像层。三维图形对象的第二地理特征的第二图形层被渲染为第二独立图像层。组合或者重叠第一图形层和第二图形层以形成多层图像。此外，可以以它们的创建的相反顺序来进行层的移除和/或可以避免在未移除的其他层中造成间隙。

Description

生成多层地理图像以及多层地理图像的使用
技术领域
本发明涉及图形、图像和/或图像数据，更具体地，涉及根据(多个)地理模型或信息生成一个或多个图像或图形数据和/或其的使用。
背景技术
导航系统或者装置可以提供有用的引导或者路线信息。例如，终端用户导航装置可以提供从起始点到期望的目的地的路线和/或方向的显示。这种导航装置可以使用或者依赖包括表示地理范围的地理数据记录的地理数据库。
为了有助于引导终端用户，导航装置或者其程序例如可以显示用于描绘有关其路线或者点的相应区域的图像或者视图。然而，这种显示特征可能在配置选项方面受到限制。此外，不同配置的显示特征的可能修改可能需要诸如用于开发不同配置的令人讨厌的处理和/或令人讨厌的存储器存储。因此，可能期望在产生和使用诸如用于导航或地理视图的图形图像时，具有更灵活的配置选项和/或以更高效的方式的增强。
发明内容
根据一方面，提供了一种根据地理区域的三维模型俩创建多层图像的方法。例如，该方法包括接收表示地理区域的三维图形对象数据。该三维图形对象包括多个地理特征。三维图形对象的第一地理特征的第一图形层被渲染(render)为第一独立图像层。三维图形对象的第二地理特征的第二图形层被渲染为第二独立图像层。第一图形层和第二图形层被进行组合或者重叠以形成多层图像。此外，可以以它们创建的相反的顺序来进行各层的移除和/或可以避免在未移除的其他层内造成间隙(gap)。
本发明由以下权利要求来限定，并且该部分中的任何内容不应被作为对那些权利要求的限制。连同优选实施例，在以下讨论本发明的另外的方面和优点。
附图说明
图1是示例性的地理和/或导航数据系统的图。
图2图示了在图1的示例性系统中使用的装置的组件的实施例。
图3图示了可以经由图1的系统生成的和/或使用的三维地理模型的实施例。
图4是对应于诸如根据图3的三维地理模型来渲染图形层的示例性图示流程图。
图5是对应于诸如根据图3的三维地理模型来渲染另一图形层的示例性图示流程图。
图6是对应于诸如根据图3的三维地理模型来渲染又一图形层的示例性图示流程图。
图7是图示组合诸如所渲染的图4-6的图形层之类的不同的图形层来形成多层图像的示例性图示流程图。
图8图示了可以关于生成的多层图像使用的示例性的装置和/或系统。
图9是用于根据地理区域的三维模型来生成多层图像的示例性方法的流程图。
图10是使用、改变和/或配置多层图像的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了地理和/或导航数据系统100的一个实施例。地理数据或导航系统100包括但不限于在地理范围112内的路径网络108中行进的对象104、装置116、处理装置128、工作站或计算机132和/或数据库136。另外，可以提供更少的或者不同的组件。例如，可以提供代理服务器、名称服务器、地图服务器、高速缓存服务器或高速缓存网络、路由器、交换机或智能交换机、附加计算机或工作站、用户接口、诸如管理工作站的管理组件、网关装置、中枢链路(backbone)、端口、网络连接和/或网络接口。尽管在图1中的组件被示为彼此分离，但可以组合这些组件中的一个或多个。
对象104是车辆，诸如小汽车、卡车、摩托、自行车、赛格威(Segway)，或者用于在路径网络108上移动的其他运输装置或者机械装置。可替换地，对象104可以表示沿路径网络108步行或移动的徒步者，诸如人类或动物。路径网络108是道路网络和/或其他通路的集合。例如，路径网络108是由各种道路组成的道路网络。该道路可以用于在上面驱动车辆，诸如本地和邻近的街道以及公路。此外，取代传统的街道或者除传统的街道之外，路径网络108可以包括自行车道路或者路径、步行路径，或者其他行进路径。可替换地，路径网络108可以是不具有特定路径或者行进限制的开放的区域空间。路径网络108位于诸如城市、郊区、州、国家和/或其他地理范围之类的地理范围112中。
对象104沿路径网络108行进或者在路径网络108附近移动以收集数据。载体装置或者外壳116被附接到或者连接到对象104或者由对象104携带。载体装置116可以是用于收集表示道路或者路径的附近或者周围的区域或者其他区域的数据的设备或者可以包括用于收集表示道路或者路径的附近或者周围的区域或者其他区域的数据的设备。例如，收集的数据可以是激光数据、发光检测和测距(“LIDAR”)数据、图像数据和/或视频/相机数据(诸如以可见光谱或者其他光谱)。可以收集诸如位置数据、全球定位系统(“GPS”)数据和/或其他地理数据之类的其他数据。
在一个实施例中，载体装置116是附接到徒步者(对象104)或者由徒步者(对象104)携带的外壳或容器，并且当徒步者位于路径、人行道或者其他区域上和/或在路径、人行道或者其他区域上移动时，载体装置116中的诸如LIDAR装置和/或相机之类的设备收集数据。在另一实施例中，载体装置116是附接到车辆的外壳或容器，并且当该车辆位于道路或路径上和/或在道路或路径上移动时，载体装置116中的诸如LIDAR装置和/或相机之类的设备收集或聚集与周围区域对应的数据。可替换地，载体装置116可以是LIDAR装置或者相机装置本身或者其一部分。载体装置116可以位于车辆或对象的后端，并且可以调整角度以增强收集。在其他实施例中，载体装置116可以位于车辆、徒步者、或者对象的任何位置并且处于任何方向。
收集的数据被存储在一个或多个计算机可读介质120中，诸如CD-ROM、DVD、闪存驱动器、硬驱动器、或者适合于存储数据的其他有形介质。可以在同一介质120中存储不同类型的数据。可替换地，可以使用分离的介质120来存储分离的或者不同类型的数据。在一个实施例中，在一个或多个介质120中存储由对象104和/或装置116收集的LIDAR或激光数据、照片(诸如数字或电子照片)、视频图像和/或其他图像数据。可替换地，介质120可以是承载或者具有数据的信号。收集的LIDAR或者图像数据可以表示路径、道路附近或周围的区域或范围或者其他区域。收集的激光数据或LIDAR数据和/或图像可以包括地理特征，诸如天空特征、地形(terrain)或周围特征、道路或路径(诸如人行道)、道路或路径标记(诸如人行横道或巷道(1ane)标记)、道路或路径记号，诸如建筑物、公园、博物馆等之类的感兴趣的点(“POI”)，和/或其他特征或对象。
收集的图像数据经由一个或多个介质120被发送给地图、地理的和/或导航数据开发者124，诸如位于伊利诺斯州的芝加哥的NAVTEQ北美LLC。例如，介质120可以被邮寄到或者带给地图开发者124。可替换地，收集的数据中的某些或者全部可以经由无线和/或有线网络被传送给地图开发者124。例如，该网络可以包括互联网、内联网、局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、虚拟专用网(“VPN”)、服务器网络、蜂窝网络、卫星网络、广播网络、无线的或者有线的连接、和/或任何已知的或者将来的网络或连接。术语“地图开发者”还可以包括第三方承包人。
由地图开发者124保持的处理装置128接收收集的数据。处理装置128是一个或多个服务器、计算机(诸如桌面台式(tower)处理单元或者膝上型处理单元)、处理器，和/或其他电子处理系统或装置。处理装置128包括，但不限于，处理器140、存储器144以及图像软件应用148。可以提供附加的、更少的或者不同的组件。
处理装置128可以包括工作站或计算机132或者可以与工作站或计算机132进行通信。例如，工作站132是具有可以用于对处理装置128或者其组件进行访问、控制，和/或与之通信的一个或多个输入装置的用户接口、电子控制台和/或计算机。
处理器140是通用处理器、专用集成电路(“ASIC”)、数字信号处理器、现场可编程门阵列(“FPGA”)、数字电路、模拟电路或者其组合。在一个实施例中，处理器140是可操作用于对处理装置128的各种电子和逻辑电路进行控制和/或与之通信的一个或多个处理器。存储器144是任何已知的或者将来的存储装置。存储器144是非易失性存储器和/或易失性存储器，诸如随机存取存储器“RAM”(电子的)、只读存储器“ROM”(电子的)或者可擦除可编程只读存储器(EPROM或者闪存存储器)。可以提供存储器网络。存储器144可以是处理器140的一部分。存储器144可操作或被配置为存储激光数据、LIDAR数据和/或图像数据或其他数据。
处理器140或者其他处理器被配置为或者适配为执行可以被存储在存储器144或其他存储器中的图像软件应用148。例如，图像软件应用148基于诸如与地理区域对应的三维模型数据的模型数据生成多层图像(诸如二维的可缩放矢量图形“SVG”)多层图像)。在一个实施例中，应用148识别和/或接收诸如收集的三维LIDAR点云数据之类的三维模型数据，并且执行处理或者渲染序列以生成地理区域的多层图形图像，这在以下进行详细描述。所生成的多层图形图像可以用于导航或地理系统以及各种用户接口、装置或者系统中。此外，所生成的多层图形图像可以被提供给系统和/或装置的开发者用于配置目的。
在一个实施例中，一个或多个生成的多层图形图像被存储、链接、编排索引和/或与同处理装置128进行通信的数据库136相关联，或者位于数据库136中。可替换地，一个或多个生成的多层图形图像被存储在可能与数据库136或其数据相关联或者不与数据库136或其数据相关联的一个或多个分离的或不同的数据库中。在一个实施例中，地理数据库136包括用于与导航有关的和/或与地理有关的服务的数据。例如，地理数据库136包含表示诸如路径网络108之类的道路网络的道路分段(segment)/链路和节点数据记录。节点表示道路分段的终点和/或交叉点。道路分段和节点可以与以下属性相关联：诸如地理坐标、街道名称、地址范围、速度限制、交叉口的转向限制和其他车辆导航属性，以及POI，诸如加油站、旅馆、饭店、博物馆、体育馆、办公室、汽车经销商、汽车修理店、建筑物、商店等。可替换地，除了车辆道路记录数据之外，或者取代车辆道路记录数据，地理数据库136还包含表示徒步者路径的路径分段/链路和节点数据记录或其他数据。
地理数据库136可以是以便于更新、维护以及开发的格式存储的主地理数据库。例如，主地理数据库136或者主地理数据库136中的数据是Oracle空间格式，诸如用于开发或制造目的。Oracle空间格式或者开发/制造数据库可以被编译为诸如GDF格式之类的递送格式。
制造格式和/或递送格式的数据可以被编译或者被进一步编译以形成地理数据库产品或数据库152，其可以用于终端用户导航装置或者系统或者其他系统或装置中。例如，地图开发者124(诸如导航装置或系统的开发者)的客户可以接收所生成的多层图形图像以及递送格式的其他地理数据并且然后进行编译和/或配置这种数据用于终端用户装置。在一个实施例中，地理数据被编译(诸如编译为PSF格式)以组织和/或配置该数据(例如，分段/链路、节点、多层图形图像、和/或其他数据或属性)用于通过导航装置来执行与导航有关的功能和/或服务，诸如路线计算、路线引导、地图显示、速度计算、距离和行进时间功能，以及其他功能。与导航有关的功能可以对应于车辆导航、徒步者导航、或者其他类型的导航。
图2图示了装置201的组件的实施例。例如，装置201可以是对象104的实施例，诸如车辆、或者可以类似于载体装置116。在一个实施例中，装置201是包括用于收集数据的设备的载体或者外壳。例如，装置201与车辆是可移除的、或者集成地附接于车辆或者与车辆相连接。装置201位于车辆的顶部后端。可替换地，装置201可以以任何角度位于车辆的任何部分上或者任何部分内。在另一实施例中，装置201附接到徒步者或者由徒步者携带。例如，装置201可以是LIDAR装置或者是用于收集三维数据的其他装置。
装置201包括，但不限于，处理器205、存储器209、定位系统213、数据收集装置217以及相机或相机装置221。可以提供附加的、更少的或者不同的组件。例如，可以提供输入装置。输入装置可以是一个或者多个按钮、键区、键盘、鼠标、触控笔(stylist pen)、跟踪球、摇杆开关、触摸板、语音识别电路，或者用于在装置201的一个或多个组件中控制或输入数据的其他装置或组件。尽管图2的组件被示为彼此分离，但可以组合这些组件中的一个或多个。此外，可以在装置201的外部提供所述组件的一些。例如，如果装置201是附接到车辆的外壳，则定位系统213、处理器205、存储器209、输入装置、和/或其他组件可以在该车辆内或者在该车辆的另一部分上，同时数据收集装置217和相机221在装置201内。数据收集装置217和相机221还可以被分离到不同的机壳或者载体中。
处理器205与处理器140类似或者与之不同。处理器205被配置为操作收集设备、诸如定位系统213、数据收集装置217以及相机系统221。例如，处理器205向各种收集装置发送命令以收集数据并且同步或者管理不同的组件。另外，处理器205被配置为将来自收集装置的数据存储到存储器209。存储器209与存储器144类似或者与之不同。存储器209可操作或者被配置为存储收集的光数据、激光数据、LIDAR数据、图像数据和/或位置数据或者其他数据。存储器209可以是计算机可读介质120的一部分或者可以是分离的存储器。
定位系统213是GPS系统、一个或多个机械的和/或电气传感器、一个或多个陀螺仪、本地定位系统、一个或多个方向传感器、或者其他系统或装置，用于提供诸如装置201、其组件、或者诸如车辆之类的附接的对象的位置数据(例如，经度、纬度和/或高度)和/或方向数据之类的定位数据。
相机系统221是用于拍摄周围区域的画面或者视频的一个或多个相机。例如，相机系统221包括摄像机，在车辆沿道路或路径驱动时，该摄像机记录表示道路或路径的地理特征或者道路或路径附近的地理特征的视频数据(诸如以可见光谱)。相机系统221还可以捕捉与视频数据分离的静态照片。相机系统221能够捕捉地理特征的不同颜色和相关联的文本。
数据收集装置217是光数据收集装置。例如，装置或系统217可以包括光源和光接收器。在一个实施例中，数据收集装置217是光检测和测距(“LIDAR”)装置或者传感器、激光装置和/或通过发射并接收光来收集诸如三维数据的数据点的其他装置。例如，数据收集装置217是使用一个或多个激光来收集表示诸如道路或路径附近的区域或者其他区域之类的周围区域的数据点的LIDAR装置。LIDAR装置收集并聚集诸如3D点云(point cloud)之类的点云中的数据点，其中每个数据点对应于本地坐标，诸如(x，y，z)。一个或多个激光可以是处于近红外光谱(诸如大约700nm到大约5000nm或者大约800nm到大约2500nm)或者其他光谱。在一个实施例中，LIDAR装置是来自位于加利福尼亚州Morgan Hill的Velodyne Inc的64元件LIDAR传感器HDL-64E和/或来自位于德国Waldkirch的SICK AG的LMS200系列的LIDAR传感器。例如，可以使用一个SICK LIDAR传感器(其可以以大约180°旋转，可以提供更少的但是具有更低噪声的数据点)和来自Velodyne一个64元件LIDAR传感器(其可以以大约360°旋转，可以提供更密集的但是有噪声数据的数据点)。
图3示出了三维地理模型或者对象300的实施例。模型或对象300是诸如来自透视图的真实世界地理区域的三维表示。在一个实施例中，模型300是三维点云(诸如由对象104或装置201收集的)或者是表示地理区域的不同特征的修改的点云。或者，对象300是基于三维点云、图像数据和/或其他收集的数据而创建或生成的三维图形模型或者对象。例如，可以叠加或者使用图形、颜色、图像和/或其他特征来在三维点云上构建以生成3D模型，或者3D点云可以用作生成独立的3D模型的参考。可替换地，模型300是可以基于经由对象104或装置201在系统100中收集的数据的任何三维图形模型或对象。
3D模型300包括用于图示来自透视图的地理区域的天空304、一个或多个路径308、一个或多个路径标记312以及地形316的表示。可以提供更多的、更少的或者附加的地理特征。例如，可以提供一个或多个建筑物、路径或道路记号、隧道、POI，和/或其他特征。在一个实施例中，建筑物、记号、POI和/或其他特征可以被认为是地形316的一部分或者可以被认为是分离的特征。例如，天空304是背景天空或者天空中的任何特征(诸如云)的3D表示。路径308是道路或道路网络的3D表示。路径标记312是诸如道路或者道路网络上的巷道标记之类的道路标记的一个或多个3D表示。地形316是地理区域中的自然地形或者环境(诸如山岗、山脉、斜坡、草地等等)或者非自然或人造的环境的一个或多个3D表示。3D表示可以包括或者具有基本上与它们各自的真实世界的颜色或纹理匹配的颜色或图示纹理。可替换地，可以提供不同的颜色或纹理或者不提供颜色(例如，黑色/白色)或者纹理。
在一个实施例中，处理装置128接收或者识别3D模型300，并且图像软件应用148(例如由处理器140执行)使用模型300来生成多层图形图像。图4-7图示了基于模型300生成多层图形图像的步骤或者过程。
图4是对应于第一渲染过程的示例性的图示流程图。例如，识别3D模型300(来自特定的透视图)并且除了路径或多个路径308之外，所有的地理特征被移除。因此，保留三维表示401(其是仅仅该路径或多个路径308特征的表示)。然后3D表示401被投影到二维空间405(相对于3D模型的透视图)。然后，投影的表示405中的路径或道路被描画(trace)或建模以生成表示来自特定视点的路径或多个路径308以及3D模型300和/或308的区域的二维图像409。图像409是SVG图像或者其他矢量图形图像。可替换地，图像409可以是其他图像格式。
图5是对应于第二渲染过程的示例性的图示流程图。例如，从识别的3D模型300(来自特定的透视图)中移除除了路径或多个路径308和路径标记312之外的所有特征。因此，保留三维表示500(其是该路径或多个路径308和路径标记312的表示)。然后3D表示500被投影到二维空间512(相对于3D模型的透视图)。然后，投影的表示512中的路径或道路标记被描画或建模以生成表示来自特定视点的路径标记312以及3D模型300和/或312的区域的(多个)二维图像516。(多个)图像516是一个或多个SVG图像或者其他矢量图形图像。可替换地，可以使用其他图像格式。
图6是对应于第三渲染过程的示例性的图示流程图。例如，从识别的3D模型300(来自特定的透视图)中移除除了路径或多个路径308、路径标记312以及地形316之外的所有特征。因此，保留三维表示601(其是该路径或多个路径308、路径标记312以及地形316的表示)。然后，3D表示601被投影到二维空间617(相对于3D模型的透视图)。然后，投影的表示617中的地形被描画或建模以生成表示来自特定视点的地形316以及3D模型300和/或316的区域的(多个)二维图像621。(多个)图像621是一个或多个SVG图像或者其他矢量图形图像。可替换地，可以使用其他图像格式。
图7是图示组合不同的图形层的示例性图示流程图。例如，使用已知的或将来的分层技术将所生成的图像或图像层409、516和621(其可以是闭合的多边形)组合或者加在一起以形成多层图形图像。在一个实施例中，生成的多层图形图像是表示来自特定透视图的3D模型300的二维SVG多层图像。可替换地，多层图形图像可以是另一矢量格式或者其他图像格式。
配置生成的多层图像以进行修改。例如，不同的层可以被移除、改变、交换和/或添加。在一个实施例中，关于生成的多层图形图像，以它们创建的相反的顺序来进行层的移除并且避免在未移除的其他层内造成间隙。例如，可以首先移除地形层621，并且如果其被移除，则在路径层409和路径标记516中将不存在间隙或孔。在移除地形层621之后，可以移除路径标记层512，并且如果其被移除，则在路径层409中将不存在间隙或孔。在可替换实施例中，图形层的移除可以不依赖于相应层的渲染或优先级次序。另外，未示出与天空304对应的天空层。然而，基于用于开发其他层的相同的过程可以提供对于天空层的开发。在一个实施例中，可以在路径层409之前，首先渲染天空层。
图8示出示例性系统801。系统801包括，但不限于，装置803和数据库821。可以提供附加的、更少的或者不同的组件。在一个实施例中，装置803是用户装置，诸如终端用户装置或者在终端用户装置或者客户系统中提供的用于配置地图数据的装置。例如，装置803是车载导航系统、个人导航装置(“PND”)、便携式导航装置、蜂窝电话、移动电话、个人数字助理(“PDA”)、手表、相机(或者包括相机组件)、计算机和/或可以执行与导航有关的诸如数字路由和地图显示之类的功能的其他装置。在一个实施例中，装置803是蜂窝电话，诸如由位于芬兰的Espoo的诺基亚公司提供的蜂窝电话。在另一实施例中，装置803是由地图开发者124或者其客户使用的计算机、工作站和/或控制台，用于配置诸如在终端用户装置中使用的地图数据、地理数据，和/或导航数据。
装置803包括但不限于显示器805、专用输入装置813以及输入组件或特征809。可以提供更少的、附加的或不同的组件(诸如处理器、存储器和/或其他组件)。显示器805是任何机械的和/或电子显示器，其位于装置803中、装置803上以供可访问地观看，或者与显示器803通信。例如，显示器805是触摸屏、液晶显示器(“LCD”)、阴极射线管(“CRT”)显示器、等离子显示器或者其他显示器。显示器805可以作为用户接口或者其一部分的硬件和/或软件实现方式。专用的输入装置813是专用的电源按钮/开关或者其他专用输入特征。输入组件或特征809是一个或多个按钮、键区、键盘、鼠标、触控笔、跟踪球、摇杆开关、触摸板、语音识别电路或者用于在装置803的一个或多个组件中控制或输入数据的其他装置或组件。可以将输入组件809实现为软件输入(诸如屏幕上的软件按键)。
装置803与数据库821进行通信。数据库821是地图数据库、导航数据库、地理数据库和/或图像数据库，其可以与数据库136和/或152类似或不同。例如，装置803可以经由无线网络或有线网络与数据库821进行通信。可替换地，数据库821在装置803中或者是装置803的一部分。
在一个实施例中，装置803从数据库821中检索图像和/或地图数据以在显示器805上展现(以及执行其他功能，诸如导航功能)。例如，装置803从数据库821中检索多层图形图像817(其可能类似于图7的生成的多层图形图像)并显示它。多层图像817表示地理区域，诸如结点视图(junction view)(当接近或观看路线的交叉点或结点时，其可以在导航应用中提供)。用户能够操纵、修改、和/或配置多层图像817。
例如，在终端用户装置中提供图像时，地图开发者124的客户可能想要减少结点视图中特征的数目。因此，客户在对终端用户装置的数据进行编译之前、期间和/或之后移除地形层(诸如地形层621)。当客户移除地形层时，基于创建多层图像的方式及其数据结构在路径/道路层、路径标记层和/或任何其他层中不存在间隙或孔。因此，可以避免画家演算法(Painter’sAlgorithm)问题(例如，在底层图像部分中的具有孔或间隙造成不期望的地理学的附加的存储器存储以及用于移除、填充和/或补偿孔或间隙的附加处理)。也可以进行其他修改。例如，可以对不同的各个层和/或其部分修改特征的颜色和纹理。另外，可以交换特征(例如，路径标记图案可以被换为另一路径标记图案以改变场景的外观)。在可替换实施例中，装置803可以是终端用户装置，诸如蜂窝电话和/或导航装置，并且终端用户还可以能够对多层图形图像817进行配置和做出修改。
图9是用于生成诸如多层图像817之类的多层图像的示例性方法900的流程图。可以提供更少的或者更多的步骤或动作，并可以提供步骤的组合。另外，可以以所示的顺序或者不同的顺序来执行步骤或者动作。通过在此描述的系统和/或装置或者通过不同的装置或系统来实现该方法。该方法的一个或多个步骤或过程可以是完全地或者部分是自动化的(诸如经由计算机或者算法)。
在一个实施例中，生成一个或多个三维对象、模型和/或数据(诸如模型300)(步骤904)。例如，地图开发者(诸如地图开发者124)或者相关联的一方可能已经诸如经由系统100收集了地理数据。地理数据收集可以包括捕捉图像数据、激光数据或光数据(诸如LIDAR数据)以及其他数据。在一个实施例中，一个或多个地理区域的诸如3D LIDAR点云之类的三维数据被发送给一个或多个处理单元(诸如处理装置128)。所收集的三维数据可以是三维对象或者模型数据本身，或者所收集的三维数据可以用于生成三维模型。例如，已知的或将来的建模技术可以用于基于收集的数据生成地理区域的一个或多个3D模型。在可替换实施例中，可以基于不是由地图开发者获取或收集的数据来生成一个或多个3D模型。
诸如通过地图开发者的一个或多个装置或系统来接收和/或识别所生成的一个或多个三维模型或对象(步骤908)。例如，3D模型或者其数据可以被加载到存储器，诸如存储器144。诸如处理装置128或者处理器140之类的处理装置识别3D模型或者其一部分。该识别可以是基于使能或者开始基于诸如应用148之类的图像软件应用的逻辑/软件的渲染处理。
所接收的和/或识别的三维模型或者对象用于渲染多个或者多重图形层，诸如图形层409、516和621(步骤912)。例如，图像软件应用(其可以经由处理器140执行)使用存储器中存储的三维模型数据来渲染与不同的或者分离的地理特征对应的不同图像层。在一个实施例中，所识别的3D模型/对象数据或其一部分被定位于特定的透视图中(其可以基于所接收的固定的相机参数)，诸如经由模型300的图示所示出的。然后应用渲染序列。渲染序列可以基于特定的优先级顺序(意味着，3D模型的不同的地理特征可以具有向其分配的不同的优先级)。该优先级可以考虑最终的多层图像的分层。例如，在一个实施例中，生成的最终多层图像的层的移除可能仅仅以创建或渲染的相反顺序来进行。可替换地，层的移除可以以任何其他顺序来进行。
例如，因为导航数据或者地理数据的规范或偏好，地图开发者或者其客户可能想要进行关于不同层的特定的排序或优先级。在一个实施例中，应用不同地理特征的以下优先级顺序：一个或多个天空特征(诸如天空304)、一个或多个路径(诸如路径308)、一个或多个路径标记(诸如标记312)、以及一个或多个地形(诸如地形316)。可以以一个或多个不同优先级顺序来提供或多或少的特征。
在一个实施例中，第一渲染过程步骤包括：移除所识别并定位的3D模型中的除了天空特征之外的所有地理特征或其数据。然后，使用已知的或者将来的3D到2D投影方法将剩余的天空特征或者天空中的一个或多个特征投影到二维空间。例如，3D视图诸如经由像素或者像素分配被光栅化(rasterize)为2D空间。使用已知的或将来的描画或者建模技术来描画或勾画二维空间中的一个或多个天空特征(诸如云或者其他特征)。因此，一个或多个被描画或勾画的天空特征被生成为二维的独立图像层。天空图像层是SVG格式或其他矢量格式。可替换地，天空图像层可以是任何其他图像格式。
第二渲染过程步骤包括：移除所识别并定位的3D模型中的除了天空特征和路径特征(诸如在表示401中所示的)之外的所有地理特征或其数据。然后，使用已知的或者将来的3D到2D投影方法将剩余的天空特征和路径特征投影到二维空间。例如，3D视图诸如经由像素或者像素分配被光栅化为2D空间。使用已知的或将来的描画或者建模技术来描画或勾画二维空间中的一个或多个路径特征。因此，一个或多个被描画或勾画的路径特征(诸如层409)被生成为二维的独立图像层。路径图像层是SVG格式或其他矢量格式。可替换地，路径图像层可以是任何其他图像格式。
第三渲染过程步骤包括：移除所识别并定位的3D模型中的除了天空特征以及路径特征和路径标记特征(诸如在表示500中所示的)之外的所有地理特征或其数据。然后，使用已知的或者将来的3D到2D投影方法将剩余的天空特征、路径特征以及路径标记特征投影到二维空间。例如，3D视图诸如经由像素或者像素分配被光栅化为2D空间。使用已知的或将来的描画或者建模技术来描画或勾画二维空间中的一个或多个路径标记特征。因此，一个或多个被描画或勾画的路径标记特征(诸如层516)被生成为二维的独立图像层。路径标记图像层是SVG格式或其他矢量格式。可替换地，路径标记图像层可以是任何其他图像格式。
第四渲染过程步骤包括：移除所识别并定位的3D模型中的除了天空特征以及路径特征、路径标记特征和地形特征(诸如在表示601中所示的)之外的所有地理特征或其数据。在该步骤或情形下，可能没有剩下的要移除的特征。然后使用已知的或者将来的3D到2D投影方法将天空特征、路径特征、路径标记特征以及地形特征投影到二维空间。例如，3D视图诸如经由像素或者像素分配被光栅化为2D空间。使用已知的或将来的描画或者建模技术来描画或勾画二维空间中的一个或多个地形特征。因此，一个或多个被描画或勾画的地形特征(诸如层621)被生成为二维的独立图像层。地形图像层是SVG格式或其他矢量格式。可替换地，地形图像层可以是任何其他图像格式。
所生成的独立图像层被存储和/或被编排索引(步骤916)。例如，当在每个相应的渲染步骤中创建每个独立层时，在存储器中进行存储以用于将来的处理。一个或多个独立图像层可以基本上同时或者在不同时间被存储。可以使用已知的或将来的存储技术。不同的图形层还可以被指定优先级属性或值(步骤920)。例如，如上讨论的，其表示的每个独立图像层或者特征可以具有与之相关联的关于顺序或者渲染或者分层(和/或相关联的特征移除的)的优先级。因此，一个或多个独立层可以被指定与期望的优先级顺序对应的优先级属性或者与其相关联。优先级属性可以用于将来组合层和/或生成多层图像(诸如用于识别目的)。优先级属性可以是数据标志、数字值或二进制值或者其他指示符。可以在存储独立图像层时指定优先级属性或者可以在存储之后进行指定。可以使用已知的或将来的指定技术或者ID技术。
不同的独立图像层，诸如层409、516和621和/或其他层被组合或者重叠以生成或形成多层图像，诸如多层图像817(步骤924)。例如，识别天空层，并且然后在天空层的上层(top)铺设(layer)路径层。然后在天空层和路径层的上层铺设路径标记层，并且然后在天空、路径和路径标记层的上层铺设地形层以做出完整的多层图像。组合或者铺设的顺序是基于所指定的优先级属性和/或渲染的顺序。因此，生成可配置的多层图形图像(诸如SVG多层图像)。可以使用已知的或将来的图像组合和分层技术。在一个实施例中，以其创建的相反的顺序来进行独立层的移除并且避免在未移除的其他层和/或底层的层内、之上或者之中造成间隙。可替换地，可以以不造成这种间隙或孔的任何其他顺序来进行层的移除。
存储或提供所生成的多层图形图像(步骤928)。例如，所生成的多层图像被存储在或者关联于诸如数据库136之类的地理数据库和/或导航数据库。在一个实施例中，多层图像和与多层图像表示的真实世界的位置对应的特定的地理坐标或者本地坐标相关联。例如，多层图像可以被链接到一个或多个节点和/或路径分段记录，或者与之一起存储，或者与之相关联(例如，图像与道路网络上的交叉点或者其他点相关联)。多层图像以及其他地理数据可以被编译为或者配置为递送格式并且在诸如数据库152之类的数据库中被提供给地图开发者客户(诸如导航装置或蜂窝导航装置开发者或者制造商)。在可替换实施例中，一个或多个生成的多层图像可以在不与其他地理数据或者地图数据相关联或者不与之一起存储的情况下被提供给客户或者其他实体。例如，可以提供一个或多个生成的图像或者图像数据库。
地图开发者客户，诸如终端用户装置开发者，可以进一步编译地图数据或地理数据以在终端用户装置中提供导航数据库或者与终端用户装置进行通信。一个或者多个生成的多层图像被用于增强这种数据库和导航体验。例如，存储或提供多层图像作为用于地图显示的导航数据。在可替换的实施例中，地图开发者可以直接向终端用户装置提供编译的地图数据和/或多层图像，用于导航和/或与地理有关的目的。
诸如图像817之类的一个或多个多层图像在用户界面上显示(步骤932)。例如，地图开发者客户可以显示多层图像用于配置目的(例如，在将其提供给终端用户装置之前修改图像的一个或多个图像层)。或者，终端用户装置显示多层图像以示出结点或者其他地理区域，并且终端用户能够通过改变、移除和/或交换多层图像的一个或多个独立图像层来改变或修改该图像。
图10是使用、改变和/或配置诸如多层图形图像817之类的多层图像的示例性方法1001的流程图。可以提供更少的或者更多的步骤或动作，并可以提供步骤的组合。另外，可以以所示的顺序或者不同的顺序来执行步骤或者动作。通过在此描述的系统和/或装置或者通过不同的装置或系统来实现该方法。该方法的一个或多个步骤或过程可以是完全地或者部分是自动化的(诸如经由计算机或者算法)。
诸如通过终端用户或者装置开发者观看诸如图像817之类的所显示的多层图形图像(步骤1011)。然后，改变或者配置多层图像(步骤1021)。例如，用户可能想要从图像中移除地形特征或者其他地理特征。独立图像层的移除不会造成图像的其他层中或其他层上的间隙或孔。然而，移除可能仅仅以特定的次序进行(诸如以渲染的相反顺序或者基于优先级次序)或者可能以任何其他顺序进行(诸如随机顺序)。另外，除了一个或多个图像层、或者替换或者移除一个或多个图像层，可以改变或交换一个或多个图像层。例如，可以通过用户改变独立层的颜色或纹理，或者可以由一层来取代另一层(例如，诸如为了美学目的，可以以流行的(stylish)和/或期望的方式通过表示路径标记的期望的或优选的路径标记层来取代所提供的路径标记层)。
保存或者存储对多层图像做出的改变或修改(步骤1031)。然后，改变的或修改的多层图像或其数据被提供给终端用户或者其他用户和/或其装置，用于当前和将来使用(步骤1041)。
在此提到的特征、组件、装置、系统、动作、步骤和过程可以被混合并且进行匹配以提供体现所公开的构思的其他系统和方法。
替换例
在此描述的实施例关注于使用3D数据模型、基于3D到2D投影技术来生成2D的多层图形图像。然而，在此描述的特征可以基于表示地理区域或者其他区域的任何类型的数据模型来生成一个或多个3D、2D/3D混合的和/或不同的2D多层图像。例如，将3D模型特征投影到2D并且然后描画2D中的特征以生成独立层可能诸如在图像部分上进行伸缩(zooming)时造成光栅伪像。在一个实施例中，当路径标记和/或其他地理特征诸如通过创建光栅图像被投影到2D空间并且然后描画路径标记以形成独立图像路径标记层时，该层中的路径标记的轮廓可能由于光栅化和/或描画过程而毛糙(choppy)或失真(尤其在进行伸缩时)。因此，用于定义路径标记的3D数据可以用于剩余的多层图像而不是如上述地生成路径标记的(多个)2D模型。例如，使用已知的或者将来的2D/3D组合技术可以检索路径标记的3D数据并且在剩余的多层图像的上层上进行叠加或重叠。作为结果的多层图像可以是2D图像或者2D/3D混合图像。通过这样做，可能使用更多的存储器空间和/或处理，但是它确实减少了诸如光栅伪像之类的问题。
此外，多层图像及其各个独立层在以上被描述为SVG或者矢量图像。然而，独立图像层和/或多层图像可以是矢量图像和光栅图像的组合(诸如位图、JPEG、GIF和/或其他图像格式)。或者，多层图像及其各个独立层可以是光栅图像格式或者是为了配置和改变(诸如移除能力)而允许对图像特征进行分组和/或分层的其他图像格式。
另外，上述的对多层图像的改变和修改关注于用户观看显示的图像。然而，可以对一个或多个多层图像做出改变和修改而不用观看显示器上的图像或者图像的层。例如，基于文本或者计算机代码可以用于做出具有期望效果的改变。
可以在计算机可读存储介质或者存储器或者诸如高速缓存、缓冲器、RAM、可移除介质、硬驱动器、其他计算机可读存储介质的其他有形介质，或者任何其他有形介质上提供以上讨论的用于实现系统、过程、方法和/或技术的逻辑、数据、软件或者指令。该有形介质包括各种类型的易失性存储介质和非易失性存储介质。响应于在计算机可读存储介质中或者在计算机可读存储介质上存储的一个或多个逻辑集合或计算机可执行指令来执行在附图中图示的或者在此描述的功能、动作、步骤或者任务。所述功能、动作或者任务独立于特定类型的指令集、存储介质、处理器或者处理策略，并且可以由单独或者组合操作的软件、硬件、集成电路、固件、微代码等执行。同样，处理策略可以包括多处理、多任务、并行处理等。在一个实施例中，指令被存储在供本地或者远程系统读取的可移除介质装置上。在其他实施例中，逻辑或指令被存储在远程位置用于通过计算机网络或者通过电话线路进行传递。在又一实施例中，逻辑或指令被存储在给定的计算机、中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)或者系统中。
意图在于将前述的详细描述视为说明性的而非限制性的，并且应理解以下权利要求书包括所有意图在于限定本发明的范围的等效物。

Claims (21)

1.一种根据地理区域的三维模型来创建二维图形多层图像以增强导航数据库的方法，所述方法包括：
接收表示地理区域的三维图形对象数据，所述三维图形对象包括路径、路径上的路径标记、以及路径周围的地形的表示；
通过移除路径标记和地形、在二维空间中投影路径、并且描画路径的边界来渲染路径的二维图形层，其中渲染路径的二维图形层是基于三维图形对象的特定透视图进行的；
存储路径的二维图形层作为第一独立图像层；
通过移除地形、在二维空间中投影路径和路径标记、并且描画路径标记的边界来渲染路径标记的二维图形层，其中渲染路径标记的二维图形层是基于所述特定透视图进行的；
存储路径标记的二维图形层作为第二独立图像层；
通过在二维空间中投影路径、路径标记和地形，并且然后描画地形的边界来渲染地形的二维图形层，其中渲染地形的二维图形层是基于所述特定透视图进行的；
存储地形的二维图形层作为第三独立图像层；以及
将第一图像层、第二图像层和第三图像层加在一起以生成二维多层图像，所述二维多层图像被配置为要进行显示。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述三维图形对象还包括天空的表示，所述方法还包括：
通过移除路径、路径标记和地形，然后在二维空间中投影天空，并且描画天空的边界来渲染天空的二维图形层，其中渲染天空的二维图形层是基于所述特定透视图进行的；
存储天空的二维图形层作为另一独立图像层；
将天空的独立图像层与第一图像层、第二图像层和第三图像层相加以生成二维多层图像。
3.如权利要求1所述的方法，其中，首先渲染路径的二维图形层，其次再渲染路径标记的二维图形层，第三再渲染地形的二维图形层。
4.如权利要求3所述的方法，其中，渲染和相加独立图像层的顺序基于优先级次序，在该优先级次序中以层的创建的相反顺序进行层的移除并且层的移除避免在未移除的其他层内造成孔。
5.如权利要求1所述的方法，其中，每个独立图像层包括闭合的多边形。
6.如权利要求1所述的方法，其中，在二维空间中投影路径包括根据透视图对二维图像中的路径进行光栅化。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述地形包括一个或多个建筑物或人造结构。
8.一种计算机可读介质，其包括用于执行根据地理区域的三维模型来创建二维图形多层图像的方法的计算机可执行指令，所述方法包括：
接收表示地理区域的三维图形对象数据，所述三维图形对象包括多个地理特征；
将三维图形对象的第一地理特征的第一二维图形层渲染为第一独立图像层，渲染第一独立图像层是基于三维图形对象的特定透视图进行的；
将三维图形对象的第二地理特征的第二二维图形层渲染为第二独立图像层，渲染第二独立图像层是基于所述特定透视图进行的；以及
按照渲染的函数将第一独立图像层和第二独立图像层进行组合以创建二维图形多层图像，
其中。渲染第一独立图像层和第二独立图像层的顺序基于优先级次序，在该优先级次序中以层的创建的相反顺序进行层的移除并且层的移除避免在未移除的其他层内造成间隙，
并且，其中所述二维图形多层图像被显示为导航特征。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述多个地理特征包括由天空、路径、路径标记和地形组成的一个或多个特征。
10.如权利要求8所述的方法，还包括：
将三维图形对象的第三地理特征的第三二维图形层渲染为第三独立图像层，渲染第三独立图像层是基于所述特定的透视图进行的；
将第三独立图像层与第一独立图像层和第二独立图像层组合，
其中，渲染第三独立图像层的顺序也是基于所述优先级次序。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一独立图像层对应于路径、所述第二独立图像层对应于路径标记，而所述第三独立图像层对应于地形。
12.如权利要求8所述的方法，其中，渲染第一独立图像层包括在二维空间中投影不具有第二地理特征的第一地理特征，并且然后基于二维投影来描画第一地理特征的边界。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述投影包括创建光栅图像。
14.如权利要求8所述的方法，其中，所述特定透视图基于所接收的固定相机参数。
15.如权利要求8所述的方法，其中，所述二维图形多层图像包括多层可缩放矢量图形图像。
16.一种在导航用户界面上显示的图形多层图像，所述图形多层图像是根据从地理区域的三维模型中创建多层图像的方法而生成的，所述方法包括：
接收表示地理区域的三维图形对象数据，所述三维图形对象包括多个地理特征；
将三维图形对象的第一地理特征的第一图形层渲染为第一独立图像层；
将三维图形对象的第二地理特征的第二图形层渲染为第二独立图像层；以及
重叠第一图形层和第二图形层以形成图形多层图像，
其中，层的移除避免在任何其他层中造成孔。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述第一图形层和第二图形层是可缩放矢量图形层。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述三维图形对象数据对应于车道结点或者通路结点。
19.如权利要求16所述的方法，其中，所述第一地理特征对应于路径，而所述第二地理特征对应于路径标记。
20.一种根据地理区域的三维模型来创建图形多层图像以增强导航数据库的方法，所述方法包括：
接收表示地理区域的三维图形对象数据，所述三维图形对象包括多个地理特征；
渲染三维图形对象的第一地理特征的第一图形层作为第一独立图像层；
向第一独立图像层指定第一优先级属性；
渲染三维图形对象的第二地理特征的第二图形层作为第二独立图像层；
向第二独立图像层指定第二优先级属性；以及
组合第一独立图像层和第二独立图像层以形成图形多层图像，其中组合包括基于所述第一优先级属性和第二优先级属性对所述第一独立图像层和第二独立图像层进行排序。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述第一优先级属性和第二优先级属性对应于其中只能以它们的创建的相反顺序进行的层的移除的优先级次序。
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