CN104700455B - 将三维数据可视化的方法 - Google Patents
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Abstract
将三维数据可视化的方法。从服务器计算机向移动客户端设备提供数据文件组的方法,该数据文件组包括:与图像场景中的三维表面的一部分关联的纹理数据,其中该图像场景由观察点和视向和/或视角限定,该数据文件组是存储在服务器计算机上的数据文件的子集,以及每个数据文件均包括处于多个不同细节等级之一的纹理数据,其中,该方法包括在移动客户端设备的存储器中提供几何数据,该几何数据与该图像场景的三维表面关联;选择具有纹理数据的数据文件以由服务器计算机提供,其中,选择数据文件的步骤基于几何数据以及该三维表面在该图像场景中的可视性条件通过客户端设备的计算单元实现;以及请求从服务器计算机向客户端设备提供所选择的数据文件。
Description
技术领域
本发明涉及对三维表面数据、特别是对具有多个细节等级的地形进行渲染的方法。该方法是从多个数据块快速选择用于描述从当前观看位置的三维数据的必要数据块集合的改进方法。该方法是通过在纹理数据之前提供几何数据,并且至少部分地基于该几何数据来选择纹理数据块来实现。
背景技术
渲染是指通过计算机程序从例如三维地形模型这样的模型中生成图像的过程。所渲染的三维地形模型可以是包括高程数据的网格,例如,数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)或数字地形模型(DTM)。该数字模型可以包括有限区域的数据,例如特定城市或景观的模型,以及大陆或甚至整个地球的模型。
三维地形图像的计算机渲染通常从相关技术中得知:US 7551172B2公开一种通过网络发送表示三维图像的信息的方法,并且US 6496189B1公开一种用于显示从远程设备上交互地选择的观察点看到的区域的图像的方法和装置。
当对大的三维数据进行渲染时,特别是在移动设备中,数据的传输速度会成为限制因素。最近,在新的便携式移动电子设备中(例如智能手机或平板电脑),存储数据的存储器以及计算能力已经大大增加。然而,一般地装置的存储器仍然太小而不足以在存储器中存储足以同时渲染三维地图所需的所有数据。因此,在装置存储器中采用不存储所有所需数据的方式来将分割数据是非常重要的。如果用于提供数据的网络很慢,例如在慢速无线互联网连接的情况下,则会花费太长时间通过网络传输所有数据来实现数据的有效利用,如用于导航。
一种常规解决方式是将数据细分成较小的数据块,其中,每个数据块描述数据的区段。此外,一种常规解决方案是创建具有每个区段的若干表示版本的数据块,表示版本具有不同的细节等级。这允许描述具有能够用于以足够品质来渲染数据的细节等级的数据块集合,但仅需加载或传送完整数据集的原始大小的一部分。
在用于渲染三维地形数据的常规方法中,采用了树形结构,其将数据划分成区块和不同细节等级,其中每个细节等级比上一级包括多的信息,从而可以在维持渲染质量和保持装置上所需的存储器的量的同时实现放大和缩小。
在已知的方法中,通常方式是在向下遍历树形结构的同时从最低到最高的细节等级加载所有数据区段,从而仅在较低细节等级已经被加载并显示之后才加载较高的细节等级。采用这种已知的解决方案总有一些数据--即便是低细节等级的--可以被显示,从而避免了在表示中出现“漏洞”。然而,与之相比可以优选的是传输数据的量尽可能的小,特别是在通过较慢的网络连接传输数据时。
发明内容
因此,本发明的目的是提供用于将表示三维表面的一部分的表面数据加载到存储器中的增强的方法。
本发明的具体目的是提供能够减少网络中的数据流量的方法。
本发明的具体目的是提供避免或减少从外部服务器中下载的数据量的方法。
本发明的具体目的是提供允许使用来自不同来源的几何数据的方法。
本发明的进一步目的是提供下载和显示所选择的表面数据的方法。
另外,本发明的目的是提供在手持移动设备可执行的方法,以及提供一种执行该方法的手持设备。
本发明的另一目的是提供用于执行该方法特别是在手持设备中执行该方法的计算机程序产品。
这些目的中至少一个是通过根据本发明的方法,移动设备、计算机程序产品实现的。
根据本发明,这些目的中的至少一个是通过在下载表面数据之前基于所述几何数据的自动预选处理来实现的。
一种从服务器计算机向移动客户端设备提供数据文件组的方法,该数据文件组包括:与图像场景中的三维表面的一部分关联的纹理数据,其中该图像场景由观察点和视向和/或视角限定,该数据文件组是存储在所述服务器计算机上的数据文件的子集,以及每个数据文件包括处于多个不同细节等级之一的纹理数据,根据本发明该方法包括以下步骤:
●在移动客户端设备的存储器中提供几何数据,该几何数据与该图像场景的三维表面关联;
●选择具有纹理数据的数据文件以由所述服务器提供,其中,选择数据文件的步骤基于几何数据以及基于在该图像场景(20)中该三维表面(25)的可视性条件通过所述客户端设备的计算单元进行;以及
●请求从所述服务器计算机向所述客户端设备提供所选择的数据文件。
在该方法的一个实施方式中,选择数据文件的步骤包括基于所述几何数据选择要被请求的数据文件,该数据文件中的纹理数据在当前图像场景中可见并特别地具有所需的细节等级,特别地,其中纹理数据由于几何数据而在当前图像场景中不可见,该数据文件不被请求。
在该方法的具体实施方式中,所述几何数据包括所述三维表面的高程数据。
在另一个实施方式中,所述几何数据包括可显示的特征,特别地各建筑物或树木的模型。
在根据本发明的一个实施方式中,该可视性条件包括所述三维表面的一部分在所述图像场景中的可视性,以及与所述图像场景中所述三维表面的一部分关联的所述纹理数据的细节等级,其中,所述细节等级满足预定分辨率质量因数的标准,该质量因数基于从该表面到观察点的距离计算。特别地,对质量因数的计算还基于以下各项至少之一:
●关于在被显示时纹理将覆盖计算机显示表面的多少的画面覆盖因子;
●关于纹理的多少覆盖位于计算机显示边缘之外的场景中的表面的场景覆盖因子;和/或
●最小封闭容量将覆盖被渲染表面的实际面积。
根据本发明的方法的具体实施方式包括基于与所述三维表面的所述部分关联的所述几何数据渲染所提供的纹理数据,以及在所述移动设备的显示器上显示经渲染的数据。
在一个实施方式中,该方法包括渲染默认表面纹理,特别是直至纹理数据被提供并且可显示为止,其中所述默认表面纹理基于所述几何数据。特别地,所述默认纹理表面包括根据由所述几何数据提供的高程和/或着色。该默认表面纹理也可以在被显示之前基于几何数据在GPU(图形处理单元)描影中计算。
在根据本发明的方法的另一个实施方式中,所述几何数据从所述服务器和/或所述客户端设备的数据存储系统被提供给所述存储器,该存储器特别是缓存。特别地,所述几何数据,根据最近最少使用缓存算法、和/或位于独立于经渲染的数据的结构的索引区段,被存储于所述存储器中。
在根据本发明的方法的另一个实施方式中,提供几何数据的步骤包括合并来自不同来源的几何数据,特别是将所提供的几何数据与用户定义的几何数据合并,其中,选择数据文件的步骤是基于合并后的几何数据。
在一个实施方式中,所述几何数据包括所述三维表面的高程数据,并且该方法包括以下步骤:根据所提供的高程数据动态地计算出至少一组变化的高程数据,每组变化的高程数据具有不同的细节等级,特别地,其中该变化的高程数据的不同的细节等级是基于所述纹理数据的所述细节等级,特别地其中选择具有所述纹理数据的数据文件以从服务器请求的步骤基于变化的高程数据的组。
本发明还涉及一种用于进行根据本发明的方法的移动客户端设备。
一种用于从服务器计算机请求数据文件组的移动客户端设备,该移动客户端设备包括显示器,数据存储系统和计算单元,该数据文件组包括与图像场景中的三维表面的一部分关联的纹理数据,其中该图像场景由观察点、视向和/或视角所限定,该数据文件组是存储在所述服务器计算机上的数据文件的子集,以及每个数据文件包括处于多个不同细节等级之一的纹理数据,以及该显示器用于显示该图像场景,
根据本发明,其特征在于:
●该数据存储系统用于存储几何数据,该几何数据与所述图像场景中的所述三维表面的所述部分关联,
●该计算单元用于基于几何数据以及基于所述纹理的可视性条件来选择具有纹理数据的数据文件以由所述服务器计算机提供,以及
●该计算单元用于从所述服务器计算机请求提供所选择的数据文件。
在移动客户端设备的一个实施方式中,该数据存储系统包括用于存储所述几何数据的缓冲存储器,特别是根据最近最少使用缓存算法。
在一个实施方式中,所述几何数据由所述服务器提供至所述数据存储系统。
在移动客户端设备的另一个实施方式中,该计算单元包括图形处理单元。特别地,选择数据文件的步骤和/或计算包括等高线的默认表面纹理的步骤,根据由所述几何数据提供的高程值的着色或描影由所述图形处理单元执行。
在移动客户端设备的另一个实施方式中,计算单元用于计算和渲染默认表面纹理,特别地直至所述纹理数据被提供并且可显示为止、根据由几何数据提供的高程值的着色和/或描影,其中所述默认表面纹理是基于所述几何数据,特别地其中所述默认表面纹理包括等高线。
在特定实施方式中,所述计算单元用于合并来自不同来源的几何数据,特别地对所提供的几何数据与用户定义的几何数据的合并,并且所述计算单元还用于基于合并后的几何数据选择具有纹理数据的数据文件以由所述服务器提供。
在根据本发明的移动客户端设备的一个实施方式中,所述几何数据包括所述三维表面的高程数据,并且所述计算单元用于根据所提供的高程数据动态地计算出至少一组变化的高程数据,每组变化的高程数据具有不同的细节等级,特别地其中该变化的高程数据的不同的细节等级是基于所述纹理数据的所述细节等级。特别地其中所述计算单元用于基于变化的高程数据组选择具有纹理数据的数据文件以从所述服务器请求。
本发明还涉及一种用于执行根据本发明的方法的计算机程序产品。
一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储在机器可读介质的程序代码,或实现成包含程序代码段、并具有用于执行的计算机可执行指令的电磁波,尤其是在运行于根据本发明的移动客户端设备的计算单元时,执行根据本发明的方法的以下步骤:
●基于所述几何数据并且基于在该图像场景中该三维表面的可视性条件,选择具有纹理数据的数据文件以由服务器提供,以及
●请求从所述服务器计算机向所述客户端设备提供所选择的数据文件。
附图说明
在本发明接下来将借助附图对示例性实施方式进行了详细的阐述,其中:
图1示出在地形表示的不同的细节等级下区块的分布;
图2示出与服务器计算机连接的根据本发明的手持移动设备的示例性实施方式;
图3例示分层文件系统,其中多个不同细节等级的数据文件被存储成文件系统的节点;
图4a是示出在没有高程数据的情况下的表面的一部分的图像场景;
图4b是示出在有高程数据的情况下的图4a的表面的部分的图像场景;
图5a和图5b例示有和没有高程数据的表面上的纹理数据的选择;
图6a和图6b例示有和没有特征数据的表面上的纹理数据的选择;
图7a是例示选择要下载的数据文件的现有方法的流程图;
图7b是例示选择要下载的数据文件的根据本发明的方法的实施方式的流程图;以及
图8是示出具有附加高程数据的具有图4b的高程数据的表面的办法的图像场景。
具体实施方式
图1示出三个不同细节等级331-333的地形的表示的示例。这种表示被细分成多个区块,每个区块特别地包括该表示的一部分的位图。每个区块被分配编号,从该编号可以获得其位置和细节等级。特别地,每个区块包括特定的数据文件。第一细节等级包括最低量的细节。
在此示例中,在第一个细节等级331中将地形细分为具有编号“0”,“1”,“2”和“3”的四个矩形区块,每个区块对应于第二等级细节332的四个区块,从而被细分为十六个区块。例如第一细节等级的区块“2”对应于第二细节等级的区块“20”,“21”,“22”和“23”。每个第二细节等级区块对应于下一更高等级即第三个细节等级333的四个区块,使得在这个等级被细分为六十四个区块。例如第二细节等级的区块“13”对应于第二细节等级的区块“130”,“131”,“132”和“133”。
在图2中描绘了用于执行根据本发明的方法的服务器-客户端系统的示例性实施方式。所描绘的系统包括根据本发明的移动设备30的示例性实施方式。该设备为手持式并具有渲染单元(未示出),该渲染单元用于渲染用于表示三维表面的部分的物理特征的数据,特别是如下文进一步描述通过根据本发明的方法。移动设备还包括显示器31,特别地被设计为触摸屏,该显示器31用于基于由该渲染单元渲染的数据显示图像,特别是三维地形的表示。该显示器31包括用于放大和缩小即改变显示数据的细节等级的缩放功能体33。该设备还包括定位装置(例如GNSS接收器),以及用于从远程服务器40无线地接收数据的通信装置。
该描述的移动设备30具有用于通过对手机基站75的无线连接35经由互联网70建立与服务器40的连接的通信装置。在远程服务器40上,数据文件被存储为分层文件系统400的节点,该数据文件包含关于三维地形的信息。
移动设备30的请求单元向远程服务器40发送提供要下载的特定数据文件的请求,该数据文件例如包括特定分辨率等级的地形的部分的位图。该远程服务器40然后向移动设备30发送所请求的文件,使信息可显示在显示器31上。
图3示出示例性的分层文件系统400,其中处于多个不同细节等级331-335的数据文存储作为文件系统400的节点。一般地,这种分层文件系统400的节点可以有少至一个或两个、多至几十个的子节点。
在第一细节等级331(包含最少的细节)中有顶节点410。顶节点410具有在第二细节等级332中的三个子节点421-423,其每个具有在第三细节等级333中的子节点。为清楚起见,仅示出针对节点中的一个:节点423具有三个子节点431-433,其每个具有在第四细节等级334中的子节点。再次,仅示出针对节点中的一个:节点433有两个子节点431、432,其每个具有在第五细节等级335中的子节点451、452(包含最多细节)。
根据本发明的方法的示例性实施方式采用这种分层文件系统400来选择那些用于显示三维表面的特定部分所必需的数据文件。针对每个节点,该方法包括确认来自相应节点的数据对于现实是否需要的步骤,并且如果是需要的,则根据特定质量因数确定相应节点的细节等级是否足够显示该部分。因此,如果细节等级是足够的,则下载相应节点的数据。如果细节等级不够,则针对该相应节点的子节点重复该方法。
在图4a和图4b中描绘了图像场景20。每个图像场景20从交互地选择的对用户的观察点示出表面的相同部分,例如,地形的一部分。在图4a中表面24由坐标26a-26c的网格表示,不包含几何数据,因此是二维的。每个坐标26a-26c具有为零的高程。在图4b中,几何数据已添加到表面25上,因此该表面25是三维的。每个坐标26a-26c被分配单独的高程值。由于坐标26a的高程,在图4a可见的表面的一部分在图4b的图像场景20中不再是可感知的。当显示该图像场景20时为了减少下载纹理数据的数据流量,如果该数据的可消耗性是事先已知的,则可以省略表示该三维表面25这部分的数据。
图5a和图5b例示在没有和有高程数据28的情下的表面上的纹理数据的选择。
图5a示出由多个纹理数据区块21a-21f、22所组成的表面的部分。该表面并不包含任何几何数据。在对用户可视化的图像场景20中,区块21a-21f可见。其他区块22在该图像场景20中不可见。在已知方法中,区块21a-21f包括纹理和几何数据,将被请求或从服务器下载,从而向用户显示。
在图5b中示出该表面的相同部分。与图5a相反,以表示丘陵地形50的高程数据28的形式提供几何数据(为了清楚起见,该几何在此被简化)。在同样的未改变的图像场景20中,由于这个高程数据28,一些以前可见的区块23(图5a中的区块21e和21f)现在位于图像场景20之外,而一些之前位于图像场景20之外的区块21g-21h(图5a中的区块22)现在可见。这意味着,为了显示图像场景20中全部可见纹理,与不提供高程数据28相比,提供了高程数据28需要提供其他数据文件。如果在纹理数据之前提供了高程数据28,则可以因此减少不必要的数据流量。
图6a和图6b例示在具有和不具有特征数据27的表面上纹理数据的显示。
图6a示出由多个纹理数据区块组成的表面的部分。该表面不包含任何几何数据。在图像场景20中,区块21a-21f可见。
在图6b中示出该表面的相同部分。与图6a相反,以代表建筑的特征数据27的形式提供几何数据。由于在不改变变的图像场景20中的该特征数据27,某些之前可见的区块23(图6a中的区块21c和21e)现在位于图像场景20之外。这意味着,为了显示图像场景20中全部可见的纹理,与不提供特征数据28相比,提供了特征数据28需要提供其他数据文件(在这个示例中是更少的数据文件)。如果在纹理数据之前提供了特征数据28,则可以因此减少不必要的数据流量。
图7a和图7b例示在移动设备上执行的方法的流程图。
图7a是说例示用于选择要下载的数据文件的现有方法200的流程图。该方法开始于考虑210当前图像场景,并确定哪些纹理数据在这个场景中是可见的230。当确定了可见的纹理数据时,包含处于估计的细节等级的这个纹理数据和相应几何数据的数据文件可以被选择240,以从服务器中下载所选择的数据文件250。当下载了该数据文件并且已经准备好进行渲染和显示时,相关于该纹理数据的可见性,当前图像场景被再次考虑260。这一步是必须的,因为在下载数据文件之前几何数据不可用,而几何经常改变图像场景中纹理的部分的可见性(如图4a至图4b、图5a至图5b和图6a至图6b中展示的)。当纹理数据由于几何而不可见时,重新考虑260则会偶尔导致丢弃270不必要的已下载的数据文件。如果重新考虑260示出并非全部所需纹理数据均已被下载,则该方法继续确定230哪些(未被下载的)纹理数据在图像场景中可见。如果重新考虑步骤260表示全部所需纹理数据均已被下载,则数据可以被渲染并且向用户显示280。另选地,显示的步骤280也可以在重新考虑图像场景的步骤260之前执行。但是这样会不利地导致在纹理中的“漏洞”。
图7b是为例示用于选择从服务器请求的数据文件的根据本发明的方法100的示例性实施方式的流程图。
该方法开始于考虑210当前图像场景。然后根据本发明,针对当前图像场景的几何数据,例如DEM或DTM高程数据,被加载120至如设备的缓存器中。特别地,几何数据被存储在该设备的数据存储系统并被提供至缓存器中。另选地,它可以从服务器上下载,其与纹理数据单独提供。
特别地,几何数据被存储在该设备的缓存器的索引区段中,独立于该渲染数据的结构,例如根据最近最少使用策略(LRU缓存)来缓存。它也可能涉及在不同区段的边界上复制高程数据。存储几何数据的这种方式可以允许更快的高程查询,例如对没有被分配高度信息的特征(如图标或矢量数据)定位。
然后,基于所加载的几何数据,在当前图像场景中可见并需要被显示的纹理数据被确定130。特别地,隐藏在几何数据的可显示特征(如建筑物)背后,或在丘陵地形的高程背后的纹理将不会被显示,因此不需要被加载。例如,可以使用高程数据用于对纹理区块包围区域的改进的估计,以检查区块的可见性。
可选地,在步骤135中还确定所需要的纹理数据的细节等级。这可以根据相对于图像场景的虚拟相机的位置的、各纹理数据的高程进行计算。越靠近相机位置的纹理通常优选以越高的细节等级显示。高程根据几何数据知道。这个步骤防止了具有不合适的细节等级的纹理数据的数据文件的可扩展的传输消耗,从而帮助进一步减少数据流量。
基于确定步骤130、135,包含处于正确细节等级的所需纹理数据的数据文件150被选择140以下载,然后从服务器被下载150(显然,另选地,该文件也可以根据设备请求而被服务器上载至该设备)。随着正确的数据文件随后被提供在设备上,则进一步的重新考虑步骤是不必要的,并且该数据可以被渲染和并对用户显示180。由于没有数据文件的不必要的传输,采用这种方法可以大大减少数据流量。
渲染优选地还包括对几何的动态计算,以在不同细节等级在该表面上渲染纹理数据。这意味着根据输入的2D纹理区块及其基准坐标系和包围区域,根据高程数据计算出顶点坐标、纹理坐标以及索引缓冲。这使得能够进行动态的地图数据的“重投影”,例如当放大同一区域时;并支持直接在相同图像场景中渲染具有不同来源基准坐标系的纹理数据,即,如果纹理区块的坐标系不同于几何数据的坐标系,则涉及“重新投影”相应的区块包围区域。为了减少数据流量,这些计算优选由移动设备的计算单元(例如图形处理单元(GPU))执行。因而,仅需要传输一个细节等级的几何。
根据服务器上的几何数据的尺寸和分辨率,还可以存在高度图的加载(LODing):当通过纹理细节等级(例如0-18等级)缩放时,可选地一些高度图几何等级(如等级8和等级12)可以被中途加载。
特别地如果数据连接缓慢并且所下载的纹理数据的显示被延迟,则为了避免图像场景中的漏洞,可以在几何数据上渲染默认表面纹理并显示。特别地,默认表面纹理可以包括由该几何数据提供的信息,诸如等高线,用于根据由几何数据提供的高程值创建轮廓图或进行着色。着色可以包括阴影效果或用于创建高度图的RGB颜色编码。
利用本发明,还可以组合来自不同来源的几何数据并使用合并后的几何数据来选择要下载的数据文件。特别地,存储于移动设备上的现有的全局几何数据可由用户添加的内容补充。这在图8中示出,图像场景20显示了图4b的具有高程数据以及附加高程数据29的表面25的部分。如在此示出的,特定区域的高精度、高密度的高程数据(例如,用于在公路建设项目中要完成的开挖作业)可以与预存储的高程数据合并。合并后的数据然后优选地可以被使用以确定为了(仅)显示必要的纹理数据需要传输哪些数据文件。在纹理被应用之后,合并后的数据对于最终用户而言被视为来源于单个几何来源。
来源纹理区块可以具有不同的基准坐标系,并且在不同的目标基准坐标系中被显示。该目标基准坐标系可以在“飞行中”发生改变。
所计算出的几何的顶点的密度取决于来源基准坐标系的类型及其与目标基准坐标系的不同程度的多少,和所需的显示精度。
尽管本发明如上图所描述,部分参考了一些优选的实施方案,必须了解,可以实施多种的修改以及实施方案不同特征的组合。所有这些修改都落入所附的权利要求的范围中。
Claims (31)
1.一种从远程服务器计算机(40)向移动手持客户端设备(30)提供数据文件组的方法(100),该数据文件组包括:与图像场景(20)中的三维表面(25)的一部分关联的纹理数据(21-23),其中
●该图像场景(20)由观察点和视向和/或视角限定,
●该数据文件组是存储在所述远程服务器计算机(40)上的数据文件的子集,
以及
●每个数据文件包括处于多个不同细节等级(331-335)之一的纹理数据(21-23),
所述方法(100)包括通过无线连接(35)经由互联网(70)在所述移动手持客户端设备(30)和所述远程服务器计算机(40)之间建立连接,
其特征在于,
该方法(100)还包括以下步骤:
●在移动手持客户端设备(30)的存储器中提供几何数据,该几何数据与该图像场景(20)的三维表面关联;
●选择具有纹理数据(21-23)的数据文件以由所述远程服务器计算机(40)提供,其中,选择数据文件的步骤由所述移动手持客户端设备(30)的计算单元基于几何数据以及基于在该图像场景(20)中该三维表面(25)的可视性条件执行;以及
●经由所述无线连接(35)请求从所述远程服务器计算机(40)向所述移动手持客户端设备(30)提供所选择的数据文件,
其中,该可视性条件包括:
●所述三维表面的一部分在所述图像场景(20)中的可视性,以及
●与所述图像场景(20)中所述三维表面的一部分关联的所述纹理数据的细节等级(331-335),其中,所述细节等级(331-335)满足预定分辨率质量因数的标准,该质量因数基于从该表面到观察点的距离计算,
其中,该质量因数的计算还基于以下各项至少之一:
●关于在被显示时纹理将覆盖计算机显示表面的多少的画面覆盖因数;
●关于纹理的多少覆盖位于计算机显示边缘之外的场景中的表面的场景覆盖因数;和/或
●最小封闭容量将覆盖被渲染表面的实际面积。
2.根据权利要求1所述的方法(100),
其特征在于
选择数据文件的步骤包括基于所述几何数据选择要被请求的数据文件,该数据文件中的纹理数据(21、22)在当前图像场景(20)中可见。
3.根据权利要求2所述的方法(100),
其特征在于
所述纹理数据(21、22)具有所需的细节等级(331-335)。
4.根据权利要求2所述的方法(100),
其特征在于
其纹理数据(23)由于几何数据而在当前图像场景(20)中不可见的数据文件不被请求。
5.根据权利要求1或2所述的方法(100),
其特征在于
所述几何数据包括
●所述三维表面的高程数据(28);和/或
●可显示的特征(27)。
6.根据权利要求5所述的方法(100),
其特征在于
所述可显示的特征(27)是各建筑物或树木的模型。
7.根据权利要求1或2所述的方法(100),
其特征在于
基于与所述三维表面的所述部分关联的所述几何数据渲染所提供的纹理数据(21、22),以及在所述移动设备(30)的显示器(31)上显示经渲染的数据。
8.根据权利要求7所述的方法(100),
其特征在于
对默认表面纹理进行渲染,根据由所述几何数据提供的高程值对所述默认表面纹理的着色和/或描影,其中所述默认表面纹理基于所述几何数据。
9.根据权利要求8所述的方法(100),
其特征在于
对默认表面纹理进行渲染直至所述纹理数据(21、22)被提供并且可显示为止。
10.根据权利要求8所述的方法(100),
其特征在于
所述默认表面纹理包括等高线。
11.根据权利要求8所述的方法(100),
其特征在于
所述默认表面纹理由图形处理单元计算。
12.根据权利要求1或2所述的方法(100),
其特征在于
所述几何数据从所述远程服务器计算机(40)和/或所述移动手持客户端设备(30)的数据存储系统被提供给所述存储器。
13.根据权利要求12所述的方法(100),
其特征在于
●该存储器是缓存。
14.根据权利要求12所述的方法(100),
所述几何数据被存储于所述存储器中,
●根据最近最少使用缓存算法,和/或
●位于独立于经渲染的数据的结构的、索引区段中。
15.根据权利要求1或2所述的方法(100),
其特征在于
提供几何数据的步骤包括合并来自不同来源的几何数据,其中,选择数据文件的步骤是基于合并后的几何数据。
16.根据权利要求15所述的方法(100),
其特征在于
将所提供的几何数据与用户定义的几何数据合并。
17.根据权利要求1或2所述的方法(100),
其特征在于
所述几何数据包括所述三维表面(25)的高程数据(28),并且该方法包括以下步骤:根据所提供的高程数据(28)动态地计算出至少一组变化的高程数据,每组变化的高程数据具有不同的细节等级。
18.根据权利要求17所述的方法(100),
其特征在于
该变化的高程数据的不同的细节等级基于所述纹理数据(21-23)的所述细节等级(331-335)。
19.根据权利要求17所述的方法(100),
其特征在于
选择具有所述纹理数据(21-23)的数据文件以从服务器(40)请求的步骤基于变化的高程数据的组。
20.一种用于从远程服务器计算机(40)请求数据文件组的移动手持客户端设备(30),该移动手持客户端设备(30)包括显示器(31),数据存储系统、通信装置、请求单元和计算单元,该数据文件组包括与图像场景(20)中的三维表面(25)的一部分关联的纹理数据(21-23),其中
●该图像场景(20)由观察点、视向和/或视角所限定,
●该数据文件组是存储在所述远程服务器计算机(40)上的数据文件的子集,
以及
●每个数据文件包括处于多个不同细节等级(331-335)之一的纹理数据(21-23),以及
●该显示器(31)用于显示该图像场景(20),
●所述通信装置适用于通过无线连接(35)经由互联网(70)与所述远程服务器计算机(40)建立连接,
其特征在于:
●该数据存储系统用于存储几何数据,该几何数据与所述图像场景(20)中的所述三维表面的所述部分关联,
●该计算单元用于基于几何数据以及基于所述纹理的可视性条件来选择具有纹理数据(21-23)的数据文件以由所述远程服务器计算机(40)提供,以及
●该计算单元用于从所述远程服务器计算机(40)请求提供所选择的数据文件,
其中,该可视性条件包括:
●所述三维表面的一部分在所述图像场景(20)中的可视性,以及
●与所述图像场景(20)中所述三维表面的一部分关联的所述纹理数据的细节等级(331-335),其中,所述细节等级(331-335)满足预定分辨率质量因数的标准,该质量因数基于从该表面到观察点的距离计算,
其中,该质量因数的计算还基于以下各项至少之一:
●关于在被显示时纹理将覆盖计算机显示表面的多少的画面覆盖因子;
●关于纹理的多少覆盖位于计算机显示边缘之外的场景中的表面的场景覆盖因子;和/或
●最小封闭容量将覆盖被渲染表面的实际面积。
21.根据权利要求20所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
●该数据存储系统包括用于存储所述几何数据的缓冲存储器,和/或
●所述几何数据由所述远程服务器计算机(40)提供至所述数据存储系统。
22.根据权利要求21所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
所述缓冲存储器用于根据最近最少使用缓存算法来存储所述几何数据。
23.根据权利要求20或21所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
该计算单元
●包括图形处理单元,和/或
●用于计算和渲染默认表面纹理,根据由几何数据提供的高程值的着色和/或描影,其中所述默认表面纹理基于所述几何数据。
24.根据权利要求23所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
选择数据文件的步骤和/或计算包括等高线的默认表面纹理的步骤、根据由所述几何数据提供的高程值的着色或描影的步骤由所述图形处理单元执行。
25.根据权利要求23所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
计算和渲染默认表面纹理直至所述纹理数据(21、22)被提供并且可显示为止。
26.根据权利要求23所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
所述默认表面纹理包括等高线。
27.根据权利要求20或21所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
所述计算单元用于合并来自不同来源的几何数据,并且所述计算单元还用于基于合并后的几何数据选择具有纹理数据(21-23)的数据文件以由所述远程服务器计算机(40)提供。
28.根据权利要求27所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
将所提供的几何数据与用户定义的几何数据合并。
29.根据权利要求20或21所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
所述几何数据包括所述三维表面(25)的高程数据(28),并且所述计算单元用于根据所提供的高程数据(28)动态地计算出至少一组变化的高程数据,每组变化的高程数据具有不同的细节等级。
30.根据权利要求29所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
该变化的高程数据的不同的细节等级基于所述纹理数据(21-23)的所述细节等级(331-335)。
31.根据权利要求29所述的移动手持客户端设备(30),
其特征在于
所述计算单元用于基于变化的高程数据组选择具有纹理数据(21-23)的数据文件以从所述远程服务器计算机(40)请求。
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