CN104246831A - 地图显示装置 - Google Patents

Abstract

具备：隐藏判定部(9)，比较对从设施模型的模型数据选择的第一判定对象点以及第二判定对象点进行坐标变换而得到的纵深方向的坐标值和在Z值缓冲器(24)中积蓄的地形模型的模型数据的纵深方向的坐标值，判定设施模型是否被地形模型隐藏；以及设施追加处理部(10)，将在隐藏判定部(9)中判定为未被地形模型隐藏的设施模型的模型数据进行积蓄。

Description

地图显示装置

技术领域

本发明涉及具备检索并显示位于本车辆周边的设施的功能的地图显示装置。

背景技术

近年来，在以导航装置为代表的地图显示应用中，具备检索位于本车辆的周边的设施的功能。在检索周边设施时，在地图中用图标等来显示位于本车辆的周边的便利店、医院、邮局等设施。用户参照显示了设施的图标的地图，使用设施选择按钮等输入单元来选择希望的设施。另外，还能够显示所选择的设施的详细信息等。作为显示例，通过用粗框包围所选择的图标而使所选择的设施明确化，进而用字符串标明设施信息。另外，作为使所选择的设施明确化的方法，除了用粗框包围图标以外还可以举出使图标的显示颜色变化或者设置指示图标的箭头等方法。

但是，在被进行了以三维方式表现二维的地图数据的广告牌(billboard)处理，并表现了地形的起伏的情况下，存在如下问题：用户所选择的设施被地形的起伏隐藏而设施的图标不被显示于地图显示画面，仅存在设施的详细信息，用户无法识别选择中的设施的位置。图13例示该问题。图13(a)示出地图显示的地图数据的等高线和设施的位置，图13(b)示出从箭头900方向观察了在图13(a)中示出的地形的地图显示画面。如图13(a)所示，医院901是选择中，但医院901位于起伏902的背面，所以在图13(b)的地图显示画面中不被显示表示医院901的图标，仅显示表示医院901的详细信息的字符串903。因此，用户虽然能够选择医院901，但无法识别医院901位于地图显示画面上的哪个地点。

作为解决该不合适的方法，有如下手法：使用检测被描绘目标隐藏的目标的遮挡剔除(occlusion culling)的技术，预先检测被地形的起伏隐藏的目标，并从用户可选择的设施选择对象去掉。

作为遮挡剔除的1个手法，有使用了Z缓冲器的隐藏判定。Z缓冲器是指，以像元(pixel)单位存储三维图形中的从视点位置向各目标的距离的存储区域。在使用了Z缓冲器的隐藏判定中，需要按照像元单位比较与隐藏判定对象的目标对应的Z缓冲器内区域和目标的Z值。这样，使用了Z缓冲器的遮挡剔除需要按照像元单位的比较处理，存在所需的计算量多这样的问题。

作为其对策，在专利文献1中，公开了如下方法：为了判定构成目标的片断的纵深方向的位置关系，设置按照集中了多个邻接像素的像素块单位分配了表示从视点起的纵深的代表Z值的缩小缓冲器，利用在块内描绘的目标的最远方的Z值、即最大的Z值，更新像素块的Z值。由此，在判定纵深方向的位置关系的情况下，成为只有按照块单位的比较处理，相比于按照像元单位的比较处理，能够抑制计算量。

专利文献1：日本特开2007-310798号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1中公开的技术中，虽然不需要按照像元单位的Z值的比较处理，但需要所分割的块数的比较处理，存在根据块的分辨率而比较处理的运算量增加这样的课题。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于，在对二维的地图数据进行广告牌处理来显示地图的情况下，使比较判定构成地图数据的地图目标是否被其它地图目标隐藏的处理高速化。

本发明的地图显示装置，具备：地图数据积蓄部，积蓄地图数据；显示范围计算部，根据操作输入，计算显示的地图图像的地图范围；目标信息获取部，从在地图数据积蓄部中积蓄的地图数据，获取构成显示范围计算部计算出的地图范围的所有地图目标的目标信息；目标选择部，从目标信息获取部获取的目标信息，获取被指定的类别的地图目标的目标信息；变换矩阵计算部，根据针对三维表现的地图图像的假想的视点位置、视线方向以及根据该视点位置以及视线方向确定的三维参数，计算将地图数据变换为三维数据的变换矩阵；绘制部，伴随变换矩阵计算部计算出的变换矩阵，绘制目标选择部获取的第一类别的地图目标的目标信息，生成三维的像素数据；缓冲器，积蓄绘制部生成的三维的像素数据；隐藏判定部，从目标选择部获取的第二类别的地图目标的目标信息，选择判定对象点，伴随变换矩阵计算部计算出的变换矩阵，进行判定对象点的坐标变换，比较坐标变换后的判定对象点的纵深方向的坐标值和在缓冲器中积蓄的三维的像素数据的纵深方向的坐标值，判定第二类别的地图目标是否被第一类别的地图目标隐藏；以及积蓄处理部，将在隐藏判定部中判定为未被第一类别的地图目标隐藏的第二类别的地图目标的目标信息进行积蓄，绘制部绘制除了第一类别的地图目标以外的所有地图目标的目标信息来生成三维的像素数据，由此描绘地图图像。

根据本发明，在构成地图数据的地图目标是否被其它地图目标隐藏的判定中，能够抑制比较判定处理的点数，使比较判定处理高速化。

附图说明

图1是示出实施方式1的地图显示装置的结构的框图。

图2是示出实施方式1的地图显示装置的环境参数的说明图。

图3是示出实施方式1的地图显示装置的地图移动判定的概略的说明图。

图4是示出实施方式1的地图显示装置的地图范围中包含的模型数据的显示例的图。

图5是示出实施方式1的地图显示装置的动作的流程图。

图6是示出实施方式1的地图显示装置的地形模型的绘制的图。

图7是示出实施方式1的地图显示装置的判定对象点选择部7以及判定对象点坐标变换部8的处理的说明图。

图8是示出实施方式1的地图显示装置的设施模型的隐藏判定处理的说明图。

图9是示出实施方式1的地图显示装置的绘制了除地形模型以外的模型数据的情况下的显示例的图。

图10是示出实施方式1的地图显示装置的显示特征附加部13作为显示特征附加了粗框的情况下的例子的图。

图11是示出实施方式1的地图显示装置的附加了显示特征的情况下的显示例的图。

图12是示出实施方式1的地图显示装置的设施模型和地形模型的位置关系的图。

图13是示出以往的地图显示装置的设施模型的选择的图。

符号说明

1：显示范围计算部；2：模型数据获取部；3：模型选择部；4：变换矩阵计算部；5：绘制部；6：地图移动判定部；7：判定对象点选择部；8：判定对象点坐标变换部；9：隐藏判定部；10：设施追加处理部；11：地图模式设定部；12：设施选择部；13：显示特征附加部；14：显示部；21：地图数据库；22：环境参数存储部；23：色彩缓冲器；24：Z值缓冲器；100：地图显示装置。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，依照附图，说明用于实施本发明的方式。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的结构的框图。在图1中，地图显示装置100包括显示范围计算部1、模型数据获取部(目标信息获取部)2、模型选择部(目标选择部)3、变换矩阵计算部4、绘制部5、地图移动判定部6、判定对象点选择部7、判定对象点坐标变换部8、隐藏判定部9、设施追加处理部(积蓄处理部)10、地图模式设定部11、设施选择部(选择部)12、显示特征附加部13以及显示部14。进而，作为存储区域，具备地图数据库21、环境参数存储部22、色彩缓冲器23、Z值缓冲器24、以及设施列表积蓄部25。另外，这些存储区域也可以设置于地图显示装置100的外部。

显示范围计算部1根据由用户实施的滚动操作等操作输入，计算在显示部14的地图显示画面中显示的地图范围。模型数据获取部2从地图数据库21获取构成显示范围计算部1计算出的地图范围的地图数据的所有目标的信息、例如道路信息、地形信息、设施信息以及道路、设施等的文字信息等。另外，以下，将构成地图数据的地形信息、设施信息、道路信息等总称为模型数据。

模型选择部3从模型数据获取部2获取的模型数据中，获取被指定的地图项目类别的模型数据。地图项目类别是指，例如表示地形的起伏的地形模型、表示位于周边的设施的设施模型、表示道路的名称、地域的名称以及设施的名称等的字符串模型等。

变换矩阵计算部4根据在环境参数存储部22中存储的视点信息等三维的环境参数，计算用于对二维的地图数据进行三维的图形描绘的变换矩阵。在环境参数存储部22中，作为三维的环境参数存储了视点位置、注视点、视线上方向、Y方向视场角、能够从视点位置进行视觉辨认的区域的最前面以及最背面的Z值等。另外，此处，作为三维空间，将地图数据的宽度方向设为X轴、将地图数据的高度方向设为Y轴、将地图数据的纵深方向设为Z轴而进行了说明。以下也是同样的。

绘制部5伴随变换矩阵计算部4计算出的变换矩阵，绘制模型选择部3选择的模型数据。绘制是指，基于假想的视点对地图数据进行图像化而表现的处理。绘制的数据被写入到色彩缓冲器23以及Z值缓冲器24。色彩缓冲器23是积蓄绘制部5绘制的三维图像的X坐标值以及Y坐标值的存储区域。Z值缓冲器24是按照像元单位存储三维图像中的模型的纵深方向的位置、即模型的坐标值的Z值的存储区域，将绘制部5绘制的三维图像的Z值与X坐标以及Y坐标对应起来积蓄。

地图移动判定部6判定显示范围计算部1计算出的显示范围是否与已经在显示部14中显示的地图范围相同。在地图移动判定部6中判定为显示范围计算部1计算出的显示范围移动了的情况下，判定对象点选择部7参照模型选择部3选择的模型数据，获取用于判定该模型数据是否被其它模型数据隐藏的判定点的坐标值。判定对象点坐标变换部8使用由变换矩阵计算部4计算出的变换矩阵，对判定对象点选择部7获取的判定点的坐标值进行变换。

隐藏判定部9判定通过比较判定对象点坐标变换部8变换的判定点的Z值和在Z值缓冲器24中积蓄的Z值而选择的模型数据是否被其它模型数据隐藏。另外，在判定中，与和判定点的X坐标以及Y坐标对应的Z值缓冲器24的Z值进行比较。在隐藏判定部9中判定为所选择的模型数据未被其它模型数据隐藏的情况下，设施追加处理部10进行将所选择的模型数据追加到列表的处理。具体而言，在判定为所选择的设施模型未被地形模型隐藏的情况下，将该设施模型的设施信息保存于列表。设施列表积蓄部25保存与各模型有关的信息列表，在上述例子中保存对设施信息进行了列表化的选择对象设施列表。

地图模式设定部11根据由用户实施的操作输入，决定地图模式。地图模式有仅显示通常的地图的地图模式、对用户要求周边设施的选择并显示所选择的设施信息的设施检索模式等。在地图模式设定部11决定的地图模式是检索周边设施的设施检索模式的情况下，设施选择部12根据由用户实施的操作输入，逐个切换而选择在设施列表积蓄部25中保存的选择对象设施列表内的设施模型。

显示特征附加部13在使设施选择部12选择的设施模型显示于地图显示画面时，进行附加用于使所选择的设施明确化的显示特征的处理。具体而言，可以举出用粗框包围设施模型的外周、变更设施模型的显示颜色、使设施模型的显示闪烁、追加指示设施模型的箭头、将设施模型的显示大小较大地设定等。附加了显示特征的设施模型被输出到绘制部5而绘制。显示部14将绘制部5绘制的模型数据显示为地图显示画面。

图2是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的环境参数的说明图。

如图2所示，作为环境参数，提供视点Eye、注视点At、视线上方向Up、Y方向视场角θ、从视点位置Eye观察的范围(以下称为视锥)的最前面Va以及最背面Vb的Z值。如图2(a)所示，视点Eye用(Xeye、Yeye、Zeye)表示，注视点At用(Xat、Yat、Zat)表示，视线上方向Up用(Xup、Yup、Zup)表示。图2(b)是从正侧面观察了视点Eye的图，Y轴方向视场角用θ表示，从视点Eye至视锥的最前面Va为止的距离用Zn表示，从视点Eye至视锥的最背面Vb为止的距离用Zf表示。

接下来，说明色彩缓冲器23以及Z值缓冲器24。

在色彩缓冲器23中积蓄的显示数据的宽度以及高度分别是Width以及Height，按照模型数据自身的颜色，针对每个像元单位进行写入。在Z值缓冲器24中积蓄的显示数据是与在色彩缓冲器23中积蓄的显示数据相同的大小，针对每个像元单位写入模型数据的Z值。关于Z值，保存被归一化为0.0到1.0的值，越是接近视点Eye的地点，Z值取越小的值。例如，在图2(b)中示出的视锥的最前面Va的Z值成为0.0，视锥的最背面Vb的Z值成为1.0。

图3是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的地图移动判定的概略的说明图。

图3示出全地图区域，将该全地图区域内的规定的地图范围显示为地图显示画面。初始地图范围S是当前在显示部14中显示为地图显示画面的地图范围，用地图上的4个顶点(左上初始点、左下初始点、右下初始点、右上初始点)的(S1、S2、S3、S4)定义。示出了初始地图范围S根据用户的滚动操作等而向地图范围P移动的情况。地图范围P用地图上的4个顶点(左上P点、左下P点、右下P点、右上P点)的(P1、P2、P3、P4)定义。定义地图范围P的4个顶点分别从定义初始地图范围S的4个顶点移动到不同的位置，所以判定为地图范围P从初始地图范围S移动了。另外，如果地图范围P的4个顶点中的、至少1个顶点从初始地图范围S的顶点移动，则判定为地图范围移动了。

图4是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的地图范围中包含的模型数据的显示例的图。图4(a)示出地图范围的三维的显示例，图4(b)示出从正侧面观察了视点的情况下的地图范围。

在图4的例子中，示出在地图范围中显示地形模型、3个设施的设施模型、字符串模型的情况，示出各模型的位置关系。作为地形模型，显示表示起伏等的地形X，在地形X上存在的设施A、设施B、设施C被显示为设施模型，地名等被显示为字符串模型。

关于地形模型，针对每个像元单位设定了X值、Y值、Z值。设施模型以及字符串模型通过作为多边形的板状的模型的广告牌表现，针对每个像元单位设定了该广告牌区域的X值、Y值、Z值。另外，视线方向E和各广告牌的面法线是相同的。设施模型的广告牌的配置方法能够适当构成，例如以使设施所在的地图上的位置坐标成为广告牌区域的中心坐标的方式进行配置。同样地，以使字符串表示的地点的地图上的位置坐标成为广告牌区域的中心坐标的方式，配置字符串模型的广告牌。

另外，设视点Eye的视线方向E沿着图4(a)的Z轴方向。另外，如图4(b)所示，在从视点Eye观察的情况下，设施A能够被全部视觉辨认，但设施B被地形X隐藏而存在一部分无法视觉辨认的区域。进而，设施C由于全部被地形X隐藏，所以无法视觉辨认。另外，关于在图4中示出的例子，在地图模式设定部11中设定了设施检索模式的情况下显示。

接下来，参照图5至图12，说明地图显示装置100的动作。首先，图5是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的动作的流程图。地图显示装置100的动作包括：绘制地形模型的模型数据的第一处理、在判定为地图范围移动了的情况下判定设施是否被地形隐藏的第二处理、在地图模式是设施检索模式的情况下进行设施检索的第三处理。首先，从第一处理起依次参照具体例来说明。

·第一处理：绘制地形模型的模型数据

显示范围计算部1根据由用户实施的滚动操作，计算所显示的地图范围(步骤ST1)。地图范围一般是使用缩尺、显示中心的纬度经度、视点的俯瞰角度等信息来决定的，但基本上是开发者能够自由地决定的范围。以下，将决定的地图范围作为地图范围P进行说明。

模型数据获取部2参照地图数据库21，获取构成地图范围P的所有地图目标的模型数据(步骤ST2)。如图4所示，此处作为模型数据获取地形模型(第一类别的地图目标)、设施A、设施B以及设施C的设施模型(第二类别的地图目标)、字符串模型的数据。

接下来，变换矩阵计算部4使用在环境参数存储部22中存储的三维的变换参数，计算三维图形用的变换矩阵(步骤ST3)。

作为计算对象的变换矩阵是视图矩阵(View Matrix)、投影矩阵(Projection Matrix)、视口矩阵(Viewport Matrix)，各矩阵能够如以下所示计算。另外，还设定被称为世界变换矩阵(WorldMatrix)的进行模型的变形、移动的矩阵，但在该实施方式1中为了简化而说明为单位矩阵。

·视图矩阵

$\mathrm{ViewMatrix}=\begin{array}{}\end{array}\left(\begin{array}{cccc}\mathrm{Xaxis}.x& \mathrm{Yaxis}.x& \mathrm{Zaxis}.x& 0\\ \mathrm{Xaxis}.y& \mathrm{Yaxis}.y& \mathrm{Zaxis}.y& 0\\ \mathrm{Xaxis}.z& \mathrm{Yaxis}.z& \mathrm{Zaxis}.z& 0\\ -\mathrm{Xaxis}\·\mathrm{Eye}& -\mathrm{Yaxis}\·\mathrm{Eye}& -\mathrm{Zaxis}\·\mathrm{Eye}& 1\end{array}\right)$

Zaxis＝(At-Eye)/||At-Eye||

Xaxis＝(Up×Zaxis)/||Up×Zaxis||

Yaxis＝Zaxis×Xaxis

·投影矩阵

$\mathrm{ProjectionMatrix}=\left(\begin{array}{cccc}\cos (\mathrm{\θ}/2)*\mathrm{Height}/\mathrm{Width}& 0& 0& 0\\ 0& \cos (\mathrm{\θ}/2)& 0& 0\\ 0& 0& \mathrm{Zf}/(\mathrm{Zf}-\mathrm{Zn})& 1\\ 0& 0& -\mathrm{Zn}*\mathrm{Zf}/(\mathrm{Zf}-\mathrm{Zn})& 0\end{array}\right)$

·视口矩阵

$\mathrm{ViewPortMatrix}=\left(\begin{array}{cccc}\mathrm{Width}/2& 0& 0& 0\\ 0& -\mathrm{Height}/2& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ \mathrm{Width}/2& \mathrm{Height}/2& 0& 1\end{array}\right)$

在计算变换矩阵之后，模型选择部3从在步骤ST2中由模型数据获取部2获取的模型数据，选择并获取地形模型的模型数据(步骤ST4)。绘制部5进行使用在步骤ST3中计算出的变换矩阵对在步骤ST4中获取的地形模型的模型数据进行变换的绘制，将绘制后的数据写入到色彩缓冲器23以及Z值缓冲器24(步骤ST5)。

图6是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的地形模型的绘制的图，图6(a)示出向色彩缓冲器23的写入例，图6(b)示出向Z值缓冲器24的写入例。

如图6(a)所示，在色彩缓冲器23中，使用模型自身的颜色，针对每个像元单位进行写入。另一方面，如图6(b)所示，在Z值缓冲器24中，针对每个像元写入使用变换矩阵变换得到的模型数据的Z值。通过使用了变换矩阵的变换，模型数据的Z值被归一化为0.0至1.0而被保存，越接近图4中示出的视点Eye，取越小的Z值。

如果在步骤ST5中进行了地形模型的模型数据的绘制，则地图移动判定部6判定在步骤ST1中计算出的地图范围是否从上次显示的地图范围移动(步骤ST6)。上次显示的地图范围既可以构成为在地图移动判定部6的存储区域中临时保存，也可以构成为在外部的存储区域中保存。另外，在步骤ST6的判定处理中，将定义上次显示的地图范围的矩形的4个顶点的位置和定义在步骤ST1中计算出的地图范围的矩形的4个顶点的位置进行比较，在4个顶点的位置的至少1个顶点的位置不同的情况下，判定为地图范围移动了。在地图范围移动了的情况下(步骤ST6；“是”)，进入到第二处理(步骤ST7以后的处理)。另一方面，在地图范围未移动的情况下(步骤ST6；“否”)，进入到第三处理(步骤ST13以后的处理)。

·第二处理：判定设施是否被地形隐藏

在地图范围移动了的情况下(步骤ST6；“是”)，模型选择部3从在步骤S2中由模型数据获取部2获取的模型数据，选择设施模型的模型数据(步骤ST7)。在图4示出的例子中，能够选择设施A、设施B、设施C这3个设施模型。判定对象点选择部7从在步骤ST7中选择的各设施的模型数据，选择判定对象顶点(步骤ST8)。判定对象顶点是用于判定设施模型是否被地形模型隐藏的顶点，是位于构成设施的模型数据的四边形多边形的上边的两端部的2个顶点。

判定对象点坐标变换部8使用在步骤ST3中计算出的变换矩阵，对在步骤ST8中选择的判定对象顶点进行坐标变换(步骤ST9)。在坐标变换中使用的变换矩阵与在步骤ST5的地形模型的绘制处理中使用的变换矩阵相同。另外，根据以下的式(1)，进行步骤ST9的判定对象顶点的坐标变换。

在由判定对象点坐标变换部8变换后的判定对象顶点的三维坐标(x′，y′，z′)中，x′以及y′是地图显示画面上、即色彩缓冲器23中的坐标值，z′是Z值缓冲器24中的Z值。

图7是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的判定对象点选择部以及判定对象点坐标变换部的处理的说明图。

图7(a)示出判定对象点选择部7选择的设施A的四边形多边形的判定对象顶点，四边形多边形的上边的两端部构成第一判定对象顶点Aa以及第二判定对象顶点Ab。

图7(b)、(c)是示出判定对象点坐标变换部8的坐标变换的说明图。设施A的四边形多边形的第一判定对象顶点Aa的坐标值是(xa1，ya1，za1)，第二判定对象顶点Ab的坐标值是(xa2，ya2，za2)。如果根据上述式(1)对第一判定对象顶点Aa以及第二判定对象顶点Ab进行坐标变换，则分别变换为坐标值(xa1’，ya1’，za1’)以及坐标值(xa2’，ya2’，za2’)。图7(c)示出坐标变换后的地图显示画面、即基于在色彩缓冲器23中保存的数据的显示。第一判定对象顶点Aa的坐标值用(xa1’，ya1’)表示，第二判定对象顶点Ab的坐标值用(xa2’，ya2’)表示。

隐藏判定部9将在步骤ST9中坐标变换后的判定对象顶点的坐标值和在Z值缓冲器24中积蓄的对地形模型的模型数据进行绘制时的Z值进行比较，判定各设施模型是否被地形模型隐藏(步骤ST10)。在是否被地形模型隐藏的判定中，使用以下的式(2)所示的评价式。

在式(2)所示的评价式中，在坐标变换后的第一判定对象顶点和第二判定对象顶点的Z值都变得大于在Z值缓冲器24中积蓄的对对应的地形模型的模型数据进行绘制时的Z值的情况下，判定为设施模型被地形模型隐藏。另一方面，在坐标变换后的第一判定对象顶点和第二判定对象顶点中的某一方的Z值小于已绘制地形模型的Z值的情况下，判定为设施模型未被地形模型隐藏。

在设施模型被地形模型隐藏的情况下(步骤ST10；“是”)，进入到步骤ST12的处理。另一方面，在设施模型未被地形模型隐藏的情况下(步骤ST10；“否”)，设施追加处理部10将判定为未被地形模型隐藏的设施模型的设施数据追加到在设施列表积蓄部25中积蓄的选择对象设施列表(步骤ST11)。之后，隐藏判定部9判定是否针对所有设施进行了判定处理(步骤ST12)。在针对所有设施进行了判定处理的情况下(步骤ST12；“是”)，进入到第三处理(步骤ST13以后的处理)。另一方面，在未针对所有设施进行判定处理的情况下(步骤ST12；“否”)，返回到步骤ST8的处理，反复进行上述处理。

图8是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的隐藏判定处理的说明图，用图4所示的地图范围的Z值表现。

设施A的第一判定对象顶点Aa以及第二判定对象顶点Ab都存在于比地形X靠前，所以在步骤ST10的判定处理中，判定为第一以及第二判定对象顶点Aa、Ab的Z值都小于在Z值缓冲器24中积蓄的绘制了地形模型的模型数据时的Z值。即，判定为设施A未被地形X隐藏。

同样地，设施B的第二判定对象顶点Bb存在于比地形X靠里侧，但第一判定对象顶点Ba存在于比地形X靠前，所以在步骤ST10的判定处理中，判定为至少一方的判定对象顶点的Z值小于在Z值缓冲器24中积蓄的Z值。即，判定为设施B未被地形X隐藏。

另一方面，设施C的第一判定对象顶点Ca以及第二判定对象顶点Cb都存在于比地形X靠里侧，所以在步骤ST10的判定处理中，判定为第一以及第二判定对象顶点Ca、Cb的Z值都大于在Z值缓冲器24中积蓄的Z值。即，判定为设施C被地形X隐藏。

根据关于上述设施A至设施C的判定处理，设施追加处理部10将设施A和设施B的设施数据追加到在设施列表积蓄部25中保存的选择对象设施列表。

·第三处理：设施检索

在针对所有设施模型进行了判定处理的情况下(步骤ST12；“是”)，模型选择部3从在步骤ST2中由模型数据获取部2获取的模型数据，选择除地形模型以外的模型数据(步骤ST13)，绘制部5绘制所选择的除地形模型以外的模型数据(步骤ST14)。

图9是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的绘制了除地形模型以外的模型数据的情况下的显示例的图。通过绘制除地形模型以外的模型数据，所有地图项目被绘制出，所以显示通常的三维地图。图9(a)示出使用了在色彩缓冲器23中积蓄的显示数据的显示例，图9(b)示出使用了在Z值缓冲器24中积蓄的Z值的显示例。

接下来，地图模式设定部11判定设定模式是否为设施检索模式(步骤ST15)。在不是设施检索模式的情况下(步骤ST15；“否”)，结束处理。另一方面，在是设施检索模式的情况下(步骤ST15；“是”)，如果设施选择部12接受了用户的选择操作，则选择通过参照在设施列表积蓄部25中积蓄的选择对象列表而选择的设施的设施模型(步骤ST16)。显示特征附加部13进行对在步骤ST16中选择出的设施的设施模型附加显示特征的处理(步骤ST17)。之后，绘制部5进行绘制(步骤ST18)，结束处理。

在作为步骤ST15通过用户操作而设定为设施检索模式的情况下，设施选择部12作为步骤ST16参照在设施列表积蓄部25中积蓄的选择对象设施列表来选择1个设施。设施选择部12反复进行从选择对象设施列表的开头起选择1个设施、接下来选择上次选择出的设施的下一个设施的处理。另外，在上次选择出的设施是选择对象设施列表的最末尾的情况下，返回到开头来进行设施的选择。在图8所示的隐藏判定结果中，在步骤ST11中设施A以及设施B保存于选择对象设施列表，所以设施选择部12选择设施A。

显示特征附加部13作为步骤ST17进行对所选择的设施A的显示图标的周围附加粗框的处理。能够通过制作对设施A的显示图标的外周赋予宽度的模型数据来附加粗框。

图10是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的显示特征附加部作为显示特征附加了粗框的情况下的例子的图。针对设施A的构成顶点A1、A2、A3、A4，形成具有顶点Z1′、Z2′、Z3′、Z4′的内侧框Z′以及具有顶点Z1″、Z2″、Z3″、Z4″的外侧框Z″，将在内侧框Z′以及外侧框Z″之间形成的区域设为粗框模型Z。

绘制部5作为步骤ST18绘制附加了显示特征的设施模型的模型数据。

图11是示出本发明的实施方式1的地图显示装置的附加了显示特征的情况下的显示例的图。

在图11的例子中，示出绘制了设施A的设施模型和粗框模型Z的结果，设施A的外周由粗框包围而被强调显示。图11所示的地图显示画面显示于显示部14，由此在图5中示出的流程图的一连串的动作完成。

之后，在用户未实施滚动操作而选择了下一个设施的情况下，从图5所示的流程图的开头开始处理，但在第一处理中绘制了地形模型的模型数据之后，未产生显示范围的移动，所以省略第二处理，在第三处理中设施选择部12选择上次选择出的设施A的下一个设施B，显示特征附加部13附加显示特征，进行设施B的显示。进而，在接下来的用户的设施选择处理中，在没有选择对象设施列表的更新的情况下，设施选择部12上次选择出的设施是选择对象设施列表的最后部，所以返回到开头，选择设施A，通过显示特征附加部13附加显示特征，显示设施A。即，构成为即使在用户反复进行了设施选择的情况下，也无法选择被地形模型隐藏的设施模型、即在图4的例子中为设施C。

另外，在上述说明中，在设施模型是否被地形模型隐藏的判定中，将设施模型的四边形多边形的上边的两端部作为2个判定对象顶点，将该2个判定对象顶点的Z值与所绘制的地形模型的Z值进行比较，从而判定了设施模型是否被地形模型隐藏。但是，还存在如下情况：如图12所示，设施D的2个判定对象顶点D1、D2被地形X隐藏，但设施D的一部分未被地形X隐藏而可视觉辨认。为了应对这样的情况，也可以构成为除了设施模型的四边形多边形的上边的两端部的2顶点以外，在上边的中点等上边上进一步设置判定对象点，使用四边形多边形的上边的3点来判定设施模型是否被地形模型隐藏。由此，能够提高设施模型是否被地形模型隐藏的判定精度。

另外，也可以将判定对象顶点设置于四边形多边形的上边以外，也可以适当地增加判定对象顶点的数量来进行判定处理。

如以上那样，根据该实施方式1，构成为具备隐藏判定部9，该隐藏判定部9通过比较设施模型的判定对象的2个顶点的Z值和绘制的地形模型的Z值，从而判定设施模型是否被地形模型隐藏，所以能够抑制用于隐藏判定的比较处理的次数，使判定处理高速化。

另外，根据该实施方式1，构成为隐藏判定部9无需将作为隐藏判定的对象的设施模型的模型数据进行绘制而积蓄到Z值缓冲器24，而仅通过设施模型的模型数据的矩阵运算来进行隐藏判定，所以能够通过能够比一般的绘制处理更高速地处理的矩阵运算来实现隐藏判定，能够使处理高速化。

另外，根据该实施方式1，构成为从选择对象设施列表去掉被地形模型隐藏的设施模型，在即便是设施模型的一部分未被地形模型隐藏的情况下，将该设施追加到选择对象设施列表，用户只能够选择在选择对象设施列表中记载的设施，所以能够防止虽然未显示设施的图标但显示该设施的设施信息的字符串等在用户选择设施时混乱的现象。进而，选择对象设施列表的制作是在地图范围移动了的情况下执行的，所以能够抑制在通常的地图显示时浪费地制作列表的现象。

另外，本申请发明能够在该发明的范围内实施实施方式的任意的构成要素的变形、或者实施方式的任意的构成要素的省略。

产业上的可利用性

本发明的地图显示装置能够高速地进行设施是否被地形隐藏的判定处理，所以适用于具备检索并显示位于本车辆周边的设施的功能的导航装置。

Claims (6)

1.一种地图显示装置，描绘并显示表示构成地图数据的多个地图目标之间的纵深方向的位置关系的三维表现的地图图像，其特征在于，所述地图显示装置具备：

地图数据积蓄部，积蓄所述地图数据；

显示范围计算部，根据操作输入，计算所显示的所述地图图像的地图范围；

目标信息获取部，从在所述地图数据积蓄部中积蓄的地图数据，获取构成所述显示范围计算部计算出的地图范围的所有地图目标的目标信息；

目标选择部，从所述目标信息获取部获取的目标信息，获取被指定的类别的地图目标的目标信息；

变换矩阵计算部，根据针对所述三维表现的地图图像的假想的视点位置、视线方向以及根据该视点位置以及视线方向确定的三维参数，计算将所述地图数据变换为三维数据的变换矩阵；

绘制部，伴随所述变换矩阵计算部计算出的变换矩阵，绘制所述目标选择部获取的第一类别的地图目标的目标信息，生成三维的像素数据；

缓冲器，积蓄所述绘制部生成的三维的像素数据；

隐藏判定部，从所述目标选择部获取的第二类别的地图目标的目标信息，选择判定对象点，伴随所述变换矩阵计算部计算出的变换矩阵，进行所述判定对象点的坐标变换，比较坐标变换后的判定对象点的纵深方向的坐标值和在所述缓冲器中积蓄的三维的像素数据的纵深方向的坐标值，判定所述第二类别的地图目标是否被所述第一类别的地图目标隐藏；以及

积蓄处理部，将在所述隐藏判定部中判定为未被所述第一类别的地图目标隐藏的第二类别的地图目标的目标信息进行积蓄，

所述绘制部绘制除了所述第一类别的地图目标以外的所有地图目标的目标信息来生成三维的像素数据，由此描绘所述地图图像。

2.根据权利要求1所述的地图显示装置，其特征在于，具备：

地图模式输入部，接受所述第二类别的地图目标的检索指示；

选择部，在经由所述地图模式输入部接受了所述第二类别的地图目标的检索指示的情况下，从所述积蓄处理部积蓄的目标信息，选择第二类别的地图目标；以及

显示特征附加部，对所述选择部选择的第二类别的地图目标，附加视觉性特征，

所述绘制部绘制所述选择部选择的第二类别的地图目标以及所述显示特征附加部附加的视觉性特征，并描绘到所述地图图像内。

3.根据权利要求1所述的地图显示装置，其特征在于，

具备地图移动判定部，该地图移动判定部判定所述显示范围计算部计算出的地图范围是否从上次计算出的地图范围移动了，

仅在所述地图移动判定部中判定为地图范围移动了的情况下，所述隐藏判定部比较纵深方向的坐标值。

4.根据权利要求1所述的地图显示装置，其特征在于，

所述隐藏判定部将位于所述第二类别的地图目标的广告牌多边形的上边的至少2点选择为所述判定对象点。

5.根据权利要求4所述的地图显示装置，其特征在于，

所述隐藏判定部在所述至少2点的判定对象点中的至少1点的判定对象点的纵深方向的坐标值小于在所述缓冲器中积蓄的三维的像素数据的纵深方向的坐标值的情况下，判定为所述第二类别的地图目标未被所述第一类别的地图目标隐藏。

6.根据权利要求2所述的地图显示装置，其特征在于，

所述显示特征附加部对所述选择部选择的第二类别的地图目标附加强调显示、或者使第二类别的地图目标的显示颜色发生变化、或者使第二类别的地图目标的显示大小发生变化。