CN104807467A - 一种导航地图的展示方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种导航地图的展示方法和系统。所述方法包括：预先根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模得到与所述道路对应的三维道路模型；将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据；并存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；从预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型；根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路。能够在导航地图中展示三维的道路，因此，使得像立交桥或高架桥等立体错层结构的道路能够以三维结构展示出来，道路与道路之间的错层关系较为清晰，提高了导航指引效果。

Description

一种导航地图的展示方法和系统
技术领域
本发明涉及计算机应用领域，特别是涉及一种导航地图的展示方法和系统。
背景技术
当下，各种导航设备的导航地图主要为二维模式。在二维模式中，展现给用户的导航地图是一种二维图形，也就是说，导航地图中的各条道路（包括立交桥或高架桥等立体错层结构的道路）以及道路元素（如，路牌、道路两旁的建筑物或花坛等）都是二维图形。
在导航过程中，电子地图中的道路及其它的道路元素均为二维图形，对于具有立交桥或高架桥等立体错层结构的道路，在二维图形中通常是用阴影来表现道路的错层关系，如图1所示，可见，目前在导航过程中难以在电子地图中如实地体现出道路之间实际的错层关系，导航效果较差，用户体验较低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种导航地图的展示方法和装置，以展示导航地图的三维形式，提高导航地图的引导效果以及用户体验。
本发明实施例公开公开了如下技术方案：
一种导航地图的展示方法，预先根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模，得到与所述道路对应的三维道路模型；将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据；并存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；所述方法包括：
从预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，所述待展示道路为落入导航设备屏幕范围内的道路；
根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路。
一种导航地图的展示系统，包括：三维道路建立装置、存储装置和三维展示装置；其中，
所述三维道路建立装置包括三维道路模型建立模块和三维道路矢量数据建立模块；
三维道路模型建立模块，用于根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模得到与所述道路对应的三维道路模型；
三维道路矢量数据建立模块，用于将三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据；
存储装置，用于存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；
所述三维展示装置包括：第一获取模块和第一渲染模块；
所述第一获取模块，用于从所述存储装置预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，所述待展示道路为落入导航设备屏幕范围内的道路；
所述第一渲染模块，用于根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路。
本发明技术方案中，预先针对每个道路建立对应的三维道路模型和三维矢量数据，并存储；当开启电子地图进行导航时，从预先存储的三维道路模型和三维矢量数据中，获取落入导航设备屏幕范围内的道路的三维道路模型和三维矢量数据，并根据获取的三维道路模型和三维矢量数据，在导航地图中渲染得到三维形式的待展示道路。采用本发明技术方案，能够在导航地图中展示三维的道路，因此，使得像立交桥或高架桥等立体错层结构的道路能够以三维结构展示出来，道路与道路之间的错层关系较为清晰，提高了导航指引效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中立交桥在二维导航地图中的展示效果图；
图2为本发明一种导航地图的展示方法的一个实施例的流程图；
图3为本发明中立交桥在三维导航地图中的展示效果图；
图4为本发明一种导航地图的展示方法的另一个实施例的流程图；
图5为本发明一种导航地图的展示方法的另一个实施例的流程图；
图6为本发明中立交桥、立交桥上的引导路线以及车辆当前位置在三维导航地图中的展示效果图；
图7为本发明一种导航地图的展示系统的一个实施例结构图；
图8为本发明一种导航地图的展示系统的另一个实施例结构图；
图9为本发明一种导航地图的展示系统的另一个实施例结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了导航地图的展示方法和装置。先以每条道路的二维矢量数据和每条道路的预置高度为基础，建立与每条道路对应的三维道路模型，特别是建立了高架桥或立交桥的三维道路模型。再将每条道路的三维道路模型编译成每条道路的三维矢量数据。当将道路的三维道路模型和三维矢量数据加载到渲染引擎中进行渲染时，就可以在导航地图上展示出三维立体结构的道路，特别是三维立体结构的高架桥或立交桥。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
实施例一
请参阅图2，其为本发明一种导航地图的展示方法的一个实施例的流程图，包括以下步骤：
步骤200：预先根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模，得到与所述道路对应的三维道路模型，将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据，并存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据（如经纬度信息、道路名称、高度值等）；
本步骤200中，存储道路对应的三维道路模型和三维矢量数据，可通过但不仅限于以下方式实现：可以建立道路ID或名称与数据文件的索引关系，如该数据文件以相对应的道路的ID或名称命名，若获取某一道路的三维道路模型和三维矢量数据，可以根据该道路的ID或名称，从命名为该道路的ID或名称的文件中获取该道路的三维道路模型和三维矢量数据。
步骤201：从预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，所述待展示道路为落入导航设备屏幕范围内的道路；
步骤202：根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路。
如图3所示，其显示了立交桥在导航地图中的展示效果。与图1中立交桥在导航地图中的展示效果相比，本发明展示效果更能体现出立交桥中各道路之间的错层关系，更具有立体视觉，从而提升了导航设备的引导性。
在步骤202中，可按照现有的渲染技术对在导航地图中进行渲染，本发明对渲染引擎的渲染方式不做限定。
需要说明的是，在本发明中，可以采用现有的3D建模工具建立每条道路的三维道路模型。例如，先将道路的二维矢量数据导入到3D建模工具中，从而在3D建模工具中展现出每条道路的二维道路线。然后，根据实地采集到的每条道路的高度信息，在每条道路的二维道路线上设置高度值，以便将每条道路的二维道路线编辑扩展成二维道路面，并为每条道路的二维道路面制作厚度。最后，根据美观性的需求，再进行塌陷、编辑、桥接、过度平滑或模型精简等处理，得到每条道路的三维道路模型。
为了进一步提高导航地图的展示效果，还可以进一步为道路的三维道路模型补充道路元素的三维模型，如，花圃、水池、地标、路牌和路灯等三维模型。
每条道路的三维道路模型建立后，需要进一步将每条道路的三维道路模型编译成三维矢量数据，如，编译成mqo标准格式。
为了进一步增强三维道路的立体感效果，一种更为优选的实现方式是，在将三维道路模型编译成三维矢量数据之前，将三维道路模型进行阴影烘焙，进而将经阴影烘焙处理后的三维道路模型编译成三维矢量数据。
需要说明的是，本发明的执行主体除了可以是导航设备中的导航引擎之外，也可以是导航设备中的一个专用功能模块，用于完成导航地图的三维展示。
采用本发明技术方案，能够在导航地图中展示三维的道路，因此，使得像立交桥或高架桥等立体错层结构的道路能够以三维结构展示出来，道路与道路之间的错层关系较为清晰，提高了导航指引效果。
实施例二
优选地，由于导航地图中道路数量非常庞大，如果为所有的道路均建立三维道路模型，则可能需要大量的存储空间，为节省存储空间，本发明实施例，可以是对于简单结构的道路不建立三维道路模型，可以仍然在导航地图中以二维的形式展示；而对于如高架桥或立交桥这种具有复杂结构，需要表现出道路间错层关系的道路，预先建立相对应的三维道路模型。
针对以上这些情况，本实施例提供了一种可兼顾展示一些道路的二维形式和另一些道路的三维形式的方法，其与实施例一的区别在于，若不能获取到待展示道路的三维矢量数据和三维道路模型，进一步获取待展示道路的二维矢量数据。请参阅图4，其为本发明一种导航地图的展示方法的另一个实施例的流程图，包括以下步骤：
步骤400：预先根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模得到与所述道路对应的三维道路模型，将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据，并存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；
步骤401：判断是否可以从预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，如果是，进入步骤402，否则，进入步骤404；
例如，对于预先存储有三维矢量数据和三维道路模型的道路，可以预先将这些道路的ID记录在一个列表中。通过判断列表中是否存在待展示道路的ID，即可知道是否可以获取到待展示道路的三维矢量数据和三维道路模型。
步骤402：从预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型；
步骤403：根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路，结束流程；
步骤404：获取待展示道路的二维矢量数据，并根据待展示道路的二维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到二维形式的待展示道路，结束流程。
采用本发明技术方案，一方面，能够在导航地图中展示三维的道路，因此，使得像立交桥或高架桥等立体错层结构的道路能够以三维结构展示出来，道路与道路之间的错层关系较为清晰，提高了导航指引效果；另一方面，对于结构比较简单的道路，仍然以二维形式展现，不需要预先建立道路三维模型，因此，节省存储空间。
实施例三
为进一步提高导航指引效果，本发明实施例三除了将道路在导航地图中以三维形式展现出来之外，还可以在导航地图中将目标道路上的引导路线也以三维形式展示出来，与二维形式的引导路线的不同，三维形式的引导路线并不是平面的，而是具有一定的高度。本实施例与实施例一的区别在于，在展示三维形式的道路后，还进一步在三维形式的目标道路上展示三维形式的引导路线。
请参阅图5，其为本发明一种导航地图的展示方法的另一个实施例的流程图。包括以下步骤：
步骤500：预先根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模得到与所述道路对应的三维道路模型，将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据，并存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；
步骤501：预先将道路的引导路线的二维矢量数据加载到与所述道路对应的三维道路模型上，从该三维道路模型中提取出与所述道路对应的预置高度，将所述二维矢量数据和所述预置高度的组合作为所述道路的引导路线的三维矢量数据，并存储所述道路的引导路线的三维矢量数据；
步骤502：从预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，待展示道路为落入导航设备屏幕范围内的道路；
步骤503：根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路；
步骤504：从预先存储的道路的引导路线的三维矢量数据中，获取目标道路的引导路线的三维矢量数据，所述目标道路是指规划得到的导航路径所包含的道路中落入导航设备屏幕范围内的道路；
步骤505：根据目标道路的引导路线的三维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的目标道路的引导路线。
在将目标道路的引导路线的三维矢量数据加载到渲染引擎，并进过渲染引擎进行渲染后，引导路线就可以展示在导航地图中的目标道路的路面上。
进一步的，在导航地图中，还可以在目标道路的引导路线上绘制导航车辆的当前位置。
优选地，为满足用户实时获知导航车辆当前所在的位置，在步骤505之后，还包括：对导航车辆进行定位，并确定导航车辆的当前位置到目标道路的引导路线的垂足点，并在该垂足点绘制所述导航车辆。
其中，如图6所示，其不仅显示了立交桥、立交桥上的引导路线，还在引导路线上绘制了导航车辆的当前位置。其中，图6中的箭头用于标记导航车辆的当前位置，穿过箭头的粗线即为立交桥上的引导路线。
由上述实施例可以看出，导航车辆在行驶状态下，特别是行驶到立交桥或高架桥道路时，可展示出三维道路，能够真实反映出道路间错层关系，提高了导航地图的引导效果以及用户体验。
并且，基于引导路线的二维矢量数据产生三维矢量数据，并根据引导路线的三维矢量数据可在三维道路上展示具有高度的引导路线，以更直观的为用户引导路径，进一步确保导航车辆能够准确的行驶的导航路径上。
实施例四
与上述一种导航地图的展示方法相对应，本发明实施例还提供了一种导航地图的展示系统。请参阅图7，其为本发明一种导航地图的展示系统的一个实施例结构图，该系统包括三维道路建立装置71、存储装置72和三维展示装置73，下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系。
其中，三维道路建立装置71包括：三维道路模型建立模块711和三维道路矢量数据建立模块712；
三维道路模型建立模块711，用于根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模得到与所述道路对应的三维道路模型；
三维道路矢量数据建立模块712，用于将三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据；
存储装置72，用于存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；
本发明实施例中，存储装置72存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据可参见前述实施例一中的描述，在此不再赘述。
三维展示装置73包括：第一获取模块731和第一渲染模块732，
第一获取模块731，用于从所述存储装置72预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，待展示道路为落入到导航屏幕范围内的道路；
第一渲染模块732，用于根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路。
优选的，如图8所示，所述系统还包括三维引导路线建立装置74，用于预先将道路的引导路线的二维矢量数据加载到与所述道路对应的三维道路模型上，从该三维道路模型中提取出与所述道路对应的预置高度，将所述二维矢量数据和所述预置高度的组合作为所述道路的引导路线的三维矢量数据；
存储装置72还用于，存储所述道路的引导路线的三维矢量数据；
三维展示装置73还包括：第二获取模块733和第二渲染模块734，
第二获取模块733，用于从预先存储的道路的引导路线的三维矢量数据中，获取目标道路的引导路线的三维矢量数据，所述目标道路是指规划得到的导航路径所包含的道路中落入导航设备屏幕范围内的道路；
第二渲染模块734，用于根据目标道路的引导路线的三维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的目标道路的引导路线。
进一步优选的，如图9所示，所述系统还包括：导航车辆绘制装置75，
所述导航车辆绘制装置75，用于对导航车辆进行定位，并确定导航车辆的当前位置到目标道路的引导路线的垂足点，并在该垂足点绘制所述导航车辆。
优选的，所述系统还包括二维展示装置，用于若所述第一获取模块731不能获取到待展示道路的三维矢量数据和三维道路模型，获取待展示道路的二维矢量数据，并根据待展示道路的二维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到二维形式的待展示道路。
优选的，所述三维道路建立装置71还包括：
阴影烘焙模块，用于在所述三维道路矢量数据建立模块将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据之前，将所述三维道路模型进行阴影烘焙；
在所述三维道路矢量数据建立模块712具体用于：将经阴影烘焙处理后的三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据。
本发明技术方案中，预先针对每个道路建立对应的三维道路模型和三维矢量数据，并存储；当开启电子地图进行导航时，从预先存储的三维道路模型和三维矢量数据中，获取落入导航设备屏幕范围内的道路的三维道路模型和三维矢量数据，并根据获取的三维道路模型和三维矢量数据，在导航地图中渲染得到三维形式的待展示道路。采用本发明技术方案，能够在导航地图中展示三维的道路，因此，使得像立交桥或高架桥等立体错层结构的道路能够以三维结构展示出来，道路与道路之间的错层关系较为清晰，提高了导航指引效果。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。
以上对本发明所提供的一种导航地图的展示方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种导航地图的展示方法，其特征在于，预先根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模，得到与所述道路对应的三维道路模型；将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据；并存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；所述方法包括：
从预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，所述待展示道路为落入导航设备屏幕范围内的道路；
根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先将道路的引导路线的二维矢量数据加载到与所述道路对应的三维道路模型上，从该三维道路模型中提取出与所述道路对应的预置高度，将所述二维矢量数据和所述预置高度的组合作为所述道路的引导路线的三维矢量数据；并存储所述道路的引导路线的三维矢量数据；所述方法还包括：
从预先存储的道路的引导路线的三维矢量数据中，获取目标道路的引导路线的三维矢量数据，所述目标道路是指规划得到的导航路径所包含的道路中落入导航设备屏幕范围内的道路；
根据目标道路的引导路线的三维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的目标道路的引导路线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对导航车辆进行定位，并确定导航车辆的当前位置到目标道路的引导路线的垂足点，并在该垂足点绘制所述导航车辆。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，若不能获取到待展示道路的三维矢量数据和三维道路模型，所述方法还包括：
获取待展示道路的二维矢量数据，并根据待展示道路的二维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到二维形式的待展示道路。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，在将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据之前，还包括：
将所述三维道路模型进行阴影烘焙；
则所述将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据，具体为：
将经阴影烘焙处理后的三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据。
6.一种导航地图的展示系统，其特征在于，包括：三维道路建立装置、存储装置和三维展示装置；其中，
所述三维道路建立装置包括三维道路模型建立模块和三维道路矢量数据建立模块；
三维道路模型建立模块，用于根据道路的二维矢量数据和道路的预置高度进行建模得到与所述道路对应的三维道路模型；
三维道路矢量数据建立模块，用于将三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据；
存储装置，用于存储与所述道路对应的三维道路模型和三维矢量数据；
所述三维展示装置包括：第一获取模块和第一渲染模块；
所述第一获取模块，用于从所述存储装置预存的三维矢量数据和三维道路模型中获取与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，所述待展示道路为落入导航设备屏幕范围内的道路；
所述第一渲染模块，用于根据与待展示道路对应的三维矢量数据和三维道路模型，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的待展示道路。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括三维引导路线建立装置，用于预先将道路的引导路线的二维矢量数据加载到与所述道路对应的三维道路模型上，从该三维道路模型中提取出与所述道路对应的预置高度，将所述二维矢量数据和所述预置高度的组合作为所述道路的引导路线的三维矢量数据；
所述存储装置还用于，存储所述道路的引导路线的三维矢量数据；
则所述三维展示装置还包括：第二获取模块和第二渲染模块，
所述第二获取模块，用于从预先存储的道路的引导路线的三维矢量数据中，获取目标道路的引导路线的三维矢量数据，所述目标道路是指规划得到的导航路径所包含的道路中落入导航设备屏幕范围内的道路；
所述第二渲染模块，用于根据目标道路的引导路线的三维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到三维形式的目标道路的引导路线。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：导航车辆绘制装置，用于对导航车辆进行定位，并确定导航车辆的当前位置到目标道路的引导路线的垂足点，并在该垂足点绘制所述导航车辆。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：二维展示装置，
所述二维展示装置，用于若所述第一获取模块不能获取到待展示道路的三维矢量数据和三维道路模型，获取待展示道路的二维矢量数据，并根据待展示道路的二维矢量数据，在导航地图中进行渲染，得到二维形式的待展示道路。
10.根据权利要求6至8任意一项所述的系统，其特征在于，所述三维道路建立装置还包括：
阴影烘焙模块，用于在所述三维道路矢量数据建立模块将所述三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据之前，将所述三维道路模型进行阴影烘焙；
则所述三维道路矢量数据建立模块具体用于：将经阴影烘焙处理后的三维道路模型编译成与所述道路对应的三维矢量数据。
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