CN104903935B - 立体视觉地图显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容易辨认相互重叠的字符等的地图。其解决手段是，准备具备显示器的终端（300），其中，该显示器通过分别用右眼、左眼识别右眼用图像、左眼用图像，能够实现立体视觉。作为背景的地图数据（211），通过将3D地图数据库（104）中储的三维模型进行平行投影，生成为全部区域共用的图像数据。这时，通过采取在右眼用与左眼用情况下提供了视差的投影条件，能够为全部区域准备右眼用／左眼用平行投影数据。对于在地图上显示的字符，根据显示时通过字符的重叠状况等设定显示深度，与其相应使字符的显示位置偏移以生成立体视觉用的图像数据。通过这样做，相互重叠的字符也以不同的显示深度显示，因此能够比较容易地进行辨认。

Description

立体视觉地图显示系统

技术领域

本发明涉及通过提供视差并且显示右眼用图像、左眼用图像而由此实现立体视觉的立体视觉地图显示系统。

背景技术

导航装置、计算机的画面等使用的电子地图有时候采用三维表现建筑物等地物的三维地图。在专利文献1中，作为这样的三维地图的一个例子，公开了预先通过平行投影以三维描绘的图像数据的形态准备地图数据并且用其显示三维地图的方法。三维地图除了这样的方法外，已知还有将表示地物的三维形状的三维模型通过透视投影进行显示的方法等。

在先技术文献

专利文献1 : 日本特开2011－186960号公报。

发明内容

发明要解决的问题

三维地图上显示的对象不限于地物，还包含表示地物名称、地名、导向信息的字符、地图记号、通行限制标识、路径导向中的当前位置和路径等各种信息。但是，这些信息在作为地图的性质上不得不与地物、地形相关显示，因此信息与地物的重叠、信息相互间的重叠等有时会造成内容难以读出。虽然也可以采取通过调整信息的显示位置、显示尺寸避免重叠的方法，但是在信息量多的范围内，这样的回避对策作用也有限。

这样的存在问题不限于三维地图，在二维地图上也同样可能发生。但是，在三维地图中，由于绘制出地物的侧面，各地物的描绘面积往往较大，存在容易发生上述重叠的倾向。

本发明鉴于这些存在问题，其目的在于，以容易读出的形态提供除地物以外在地图上显示的各种信息。

解决问题用的手段

本发明是赋予显示深度并且使地图有立体视觉的立体视觉地图显示系统，具备：

立体视觉显示部，以分别用右眼和左眼视觉能够识别的方式显示赋予了视差的右眼用图像和左眼用图像，由此实现立体视觉；

地图数据库存储部，存储地图数据；以及

显示控制部，基于所述地图数据，对于所述立体视觉显示部提供至少一部分赋予了视差的所述右眼用图像及左眼用图像，

在所述地图数据中，存储表示地物的形状的地物数据、以及表示该地物以外并且以基于规定的规则的显示深度显示的显示深度调整对象，

所述显示控制部基于与所述显示深度调整对象的属性或显示位置相关的规定的规则，以多级的显示深度显示所述显示深度调整对象。

在这里，作为显示深度调整对象，除了地物以外，还包含地图上表示的种种信息。例如，表示地物名称、地名、导向信息等的字符、地图记号、通行限制标识、路径导向中的当前位置和路径等是与其符合的。在不像地物那样具有三维形状的对象的意义上，也可以称为二维对象。

地图数据可以是二维的地图显示用的数据，也可以是三维的地图显示用的数据。

如果采用本发明的立体视觉地图显示系统，可以使这些显示深度调整对象以多级的显示深度进行立体视觉显示。通过这样做，即使是显示深度调整对象的一部分被其他显示深度调整对象所遮蔽的情况下，也能够借助于显示深度的不同，容易地辨别双方的显示深度调整对象。其结果是，对于被遮蔽的一侧的显示深度调整对象，即使是全部看不见，也能够容易地推测其内容。

所谓多级的显示深度是指，使显示深度调整对象的显示深度不同，但是显示深度的设定能够基于显示深度调整对象的属性或显示位置进行。所谓多级的显示深度是指，2种以上的显示深度，其值可以取任意值，也可以从预先量子化设定的值中选择。

作为基于属性的设定，包含按照例如字符＞记号等＞与路径导向相关的信息的顺序能够从跟前往里处看的方式设定显示深度的方法等、以根据显示深度调整对象的类别预先设定的显示深度进行显示的方法。也可以将字符、记号等、与路径导向相关的信息等的类别进一步细分并且设定显示深度。而且，显示深度的设定不一定要把字符放在跟前，可任意设定。在属性中也可以包含与显示深度调整对象相关的地物等的属性。例如，显示深度调整对象为地物的名称的情况下，也可以采用根据与该名称相关的地物的高度设定显示深度的方法。

作为基于显示位置的设定，例如显示深度调整对象相互间重叠的情况下，将一方显示于跟前，将另一方显示于靠里的方法等是与其符合的。哪一方显示于跟前，可任意设定。例如可以基于属性决定，也可以根据显示深度调整对象的显示范围的大小决定。

本发明的立体视觉地图显示系统中，

上述显示控制部也可以是提供以赋予视差的状态三维表现上述地物数据的上述右眼用图像及左眼用图像的部件。

通过这样做，相当于显示深度调整对象的背景的三维地图图像也能够实现立体视觉，能够直观地识别地物的高度等，同时，对于显示深度调整对象的立体视觉，也能够减少不协调感。

这样对三维地图也进行立体视觉的情况下，也可以采用例如根据地物等的高度设定显示深度调整对象的显示深度的方法。这相当于先前说明的基于属性设定显示深度的一种形态。这样做的优点是，能够直观地识别显示深度调整对象与地物等的对应关系。

在上述形态中，右眼用图像、左眼用图像的提供可以用各种方法进行。

第1，作为地图数据，也可以准备存储地物的三维形状的三维模型，显示控制部将该三维模型进行投影，生成右眼用图像、左眼用图像。这种方法可以适用基于指定的视点位置及视线方向的透视投影，能够实现更没有不协调感的立体视觉。

第2，也可以采用把右眼用图像、左眼用图像预先存储起来的方法。

在这种情况下，上述地图数据是改变投影条件以赋予上述视差，将表示地物的三维形状的数据从相对于铅直方向仅倾斜规定的投影角度的倾斜方向平行投影得到的作为二维图像的右眼用平行投影数据及左眼用平行投影数据，

上述显示控制部也可以从上述右眼用平行投影数据及左眼用平行投影数据，将与应该显示的范围对应的范围提供给上述立体视觉显示部。

与透视投影不同，平行投影的情况下，不必确定视点，因此不管怎样指定地图的描画范围的情况下投影的描绘结果也都能够共同利用。从而，在上述形态下，可以预先将立体视觉用的右眼用图像、左眼用图像作为二维图像数据加以准备，由于不需要显示时的投影处理，能够减轻处理负荷。

平行投影的情况下，如上所述，与透视投影不同，由于不指定视点位置，因此赋予视差并非容易，被认为不适合立体视觉，但是本申请的发明人发现通过在右眼用／左眼用的情况下使得平行投影的投影方向不同，也就是说，除了平行投影时的投影方位、投影角度之外，还将绕直达两者的轴的旋转角度作为视差提供，这样能够实现实用的立体视觉。上述形态是通过这样的着眼而实现的。

在预先准备右眼用／左眼用平行投影数据的形态中，也可以存储对同一区域投影方位不同的多种地物数据。如果这样做，对应于用户指定的方位，能够提供立体视觉的三维地图，能够提高便利性。特别是将三维地图使用于路径导向的情况下，相应于应该导向的路径，分开使用投影方位不同的三维地图，能够顺利地实现将行进方向显示于上侧的标题在上（heading up）显示。

又，在上述形态中，也可以是在显示深度调整对象也以预先赋予与显示深度相应的视差并描绘的状态下准备右眼用／左眼用图像。通过这样做，对显示深度调整对象也能够以轻的负荷实现立体视觉。

在本发明的立体视觉地图显示系统中，

上述显示控制部

关于上述地物数据，提供对于右眼用和左眼用情况下使三维表现时的投影条件不同而由此赋予视差的右眼用图像及左眼用图像，

关于上述显示深度调整对象，也可以通过使其显示位置相应于显示深度平行移动而由此赋予视差，提供右眼用图像及左眼用图像。

也就是，作为背景的三维地图与显示深度调整对象利用不同的方法实现立体视觉的形态。

图1是表示显示深度调整对象的立体视觉的原理的说明图。如图1（a）所示，对于显示器，分别使字符A向右眼用的位置Ar、左眼用的位置Al偏移，即平行移动进行显示。这样的图像，两眼看来如图所示，可以识别字符A成像于比显示器更靠跟前的位置。同样，字符B也相同，通过使其显示于右眼用的位置Br、左眼用的位置Bl，两眼看来，可以识别其成像于比显示器更靠跟前的位置。字符B的偏移比字符A的偏移大，因此字符B的成像高度较大，字符B看起来更靠跟前。

图1（b）表示这时的右眼用／左眼用图像的状态。中心基准图像表示将字符A、B分别显示于本来的显示位置Ac、Bc的状态。使字符A、B分别如图1（a）所示偏移，能够生成左眼用图像、右眼用图像。还有，在图1（b）中，用点表示显示位置，但是实际上显示以该点作为代表点的字符串。

图1（c）表示用两眼从正面观看这样生成的右眼用／左眼用图像的状态。如左侧所示，在中心基准图像的位置上，比字符A更靠跟前的位置能够看到字符B。右侧示意性表示了偏移的效果。由于字符B与字符A的偏移量的差异，字符B与字符A的显示深度发生变化。即，偏移量的差异小的情况下，如左侧所示，字符B与字符A在深度方向上看来接近，偏移量的差异大的情况下，如右侧所示，在深度方向上看来远离。

虽然在图1中以字符为例表示，但是对于其他显示深度调整对象，也同样可以借助于偏移量调整显示深度。

如上所述，如果对显示深度调整对象利用平行移动方法赋予视差，则对于显示深度调整对象，能够以轻的负荷实现立体视觉。从而，在显示时能够灵活改变显示深度等，也能够提高便利性。

对于显示深度调整对象，为了形成右眼用／左眼用图像，分别使其平行移动的视差可以用预先固定值，也可以每次显示进行计算。后一情况下，也可以采取预先准备对于显示深度赋予右眼用／左眼用的平行移动量的函数或映射（map）并且根据这些函数或映射设定平行移动量的形态。

在本发明的立体视觉地图显示系统中，

具备对于上述显示深度调整对象，根据用户的指示设定显示深度的显示深度设定部，

上述显示控制部也可以根据上述显示深度设定部的设定结果，使上述显示深度调整对象产生视差。

如此，能够根据指示灵活改变显示形态。例如显示深度调整对象相互间重叠的情况下，也可以进行切换以使被遮住的一侧显示于跟前。又，可以根据显示深度调整对象的类别指定显示深度，以便将例如路径导向显示于最靠跟前的位置等，以更加容易识别的状态提供用户所必要的信息。

本发明不必完全具备上述各种特征，可以适当省略一部分或者加以组合构成。

又，本发明除了作为立体视觉地图显示系统的形态外，也可以采取其他各种结构。

例如，在本发明，可以采取以包含利用平行投影成为背景的地图数据及显示深度调整对象两者的状态预先准备右眼用／左眼用图像的形态，在这样的形态中，本发明也可以构成为生成立体视觉地图显示用的右眼用／左眼用图像数据的立体视觉地图显示数据生成系统。

也就是说，是具有存储表示地物的三维形状的三维模型及显示深度调整对象的地图数据库；以及

对该三维模型，进行对于右眼用／左眼用分别指定的视线方向上的平行投影，同时对上述显示深度调整对象赋予视差，由此，分别生成包含地物及显示深度调整对象的右眼用平行投影数据、左眼用平行投影数据的平行投影部的立体视觉地图显示数据生成系统。

对于显示深度调整对象，可以假想地设定在与三维模型相同的三维空间内表示该对象的板状的多边形，与三维模型一起进行投影处理，由此生成右眼用／左眼用图像数据。又，可以与三维模型不同，通过使显示深度调整对象平行移动，生成这些图像数据。

此外，本发明也可以作为利用计算机显示立体视觉地图的立体视觉地图显示方法来构成，又，可以作为用于使计算机执行这样的显示的计算机程序来构成。还可以作为记录这样的计算机程序的计算机可读的记录媒体来构成。作为记录媒体，可以采用软盘、CD－ROM、磁光盘、IC卡、ROM盒、穿孔卡片、印刷条形码等的印刷有符号的印刷品、计算机的内部存储装置（RAM、ROM等存储器）以及外部存储装置等计算机可读的各种媒体。

附图说明

图1是表示显示深度调整对象的立体视觉的原理的说明图。

图2是表示立体视觉地图显示系统的结构的说明图。

图3是表示平行投影参数的设定方法的说明图。

图4是地物数据生成处理的流程图。

图5是表示右眼用／左眼用平行投影数据的例子的说明图。

图6是地图显示处理的流程图。

图7是坐标变换处理的流程图。

图8是二维对象显示深度设定处理的流程图。

具体实施方式

实施例1

A系统构成：

图2是表示立体视觉地图显示系统的构成的说明图。在这里，例示在借助于平行投影三维地并且可立体视觉地显示地图的基础上，对于在其上描绘的字符等也可立体视觉地加以显示的系统。在不单是三维描画的地图而且是能够立体视觉的地图的意义上，下面将实施例显示的地图称为立体视觉地图。

相对于三维显示地图，作为显示深度的调整对象的字符等（与本发明的显示深度调整对象相当的部分）为二维数据，因此也有将下面的实施例所涉及的显示深度调整对象称为二维对象的情况。

图1表示基于从服务器200通过网络NE2等提供的地图数据在终端300的显示器300d上显示地图的构成例。终端300可以是采用智能手机的终端，但是也可以采用便携式电话、个人电脑、导航装置等。又，三维立体视觉地图显示系统，除了终端300与服务器200构成的系统外，也可以构成为独立（stand alone）运行的系统。

图中也将生成地图数据的数据生成装置100一起表示。

终端300的显示器300d具备能够以分别用右眼、左眼可视觉识别右眼用图像和左眼用图像的方式进行显示的立体视觉功能。在本实施例中，使用能够采用所谓裸眼的立体视觉的显示器300d，但是，也可以采用利用立体视觉用的眼镜等实现立体视觉的装置。

在终端300形成在主控制部304控制下运行的各种功能块。在本实施例中，主控制部304和各功能块通过安装实现各功能的软件而构成，但是也可以用硬件构成其一部或全部。

收发信部301通过网络NE2与服务器200进行通信。在本实施例中，主要是进行用于显示立体视觉地图的地图数据和指令的收发信。

指令输入部302通过按钮和触摸屏的操作等输入来自用户的指示。作为本实施例的指示，可以列举有三维地图的显示范围、放大和缩小的指定、进行路径导向时的出发地、目的地的设定等。

输入部303基于GPS（Global Positioning System，全球定位系统）的信号获取经纬度的坐标值。又，在路径导向时，根据经纬度的变化计算行进方向。

地图信息存储部305是暂时存储从服务器200提供的地图数据的缓存器。路径导向时那样的应该显示的地图时时刻刻移动的情况下，地图信息存储部305从服务器200接收不足的范围的地图数据并且显示地图。

显示深度设定部307对在地图上显示的二维对象设定其显示深度。显示深度的设定方法将在后面叙述。

显示控制部306根据地图信息存储部305存储的地图数据及显示深度设定部307的设定结果，在终端300的显示器300d上显示立体视觉地图。

在服务器200构成图示的功能块。在本实施例中，这些功能块通过安装实现各功能的软件构成，但也可以用硬件构成其一部分或全部。

地图数据库210是用于显示立体视觉地图的数据库。在本实施例中，存储包含地物数据211、二维对象212、网络数据213的地图数据。网络数据213也可以省略。

地物数据211是用于三维地并且能够进行立体视觉地显示道路、建筑物等地物的数据，是将地物的三维模型对右眼用／左眼用改变投影条件分别进行平行投影而得到的二维的多边形数据。即，作为地图数据211，存储作为对同一地图区域以右眼用的条件平行投影的二维图像数据的右眼用图像和作为以左眼用的条件平行投影的二维图像数据的左眼用图像。

二维对象212是表示地物以外应该显示于地图的地物名称、地名、导向信息等的字符、地图记号、通行限制标识、表示路径导向中的当前位置的符号数据和构成路径等的箭头的多边形数据等。将像当前位置和路径那样显示位置不定的加以去除，在二维对象212中对应存储应该显示的字符和记号等数据以及显示位置。显示位置可以是三维空间上的位置，也可以是平行投影的投影图像上的位置坐标。又，对于像地物名称那样与特定的地物相关联的二维对象212，将表示与地物的关联的数据也一并存储。

在本实施例中，二维对象212是显示时被赋予视差的对象，但是，作为变形例，也可以用预先决定的视差形成能够立体视觉的构成。在这样的情况下，作为二维对象212，也可以以能够立体视觉的右眼用图像和左眼用图像的形式进行存储。又，可以将地物数据211与二维对象212重叠的状态下的图像数据作为地物数据211加以存储。

网络数据213是以节点、链路（link）的集合表现道路的数据。所谓节点是指与道路相互之间的交点和道路的端点相当的数据。链路是连接节点与节点的线段，是相当于道路的数据。在本实施例中，构成网络数据213的节点、链路的位置由经度、纬度和高度这样的三维数据确定。

收发信部201通过网络NE2与终端300进行数据收发信。在本实施例中，主要是进行用于显示三维地图的地图数据以及指令的收发信。又，收发信部201也通过网络NE1与数据生成装置100进行通信。在本实施例中，主要是进行生成的地图数据的授受。

数据库管理部202对从地图数据库210读出数据和写入数据进行控制。

路径探索部203利用地图数据库210内的网络数据213进行路径探索。路径探索可以采用Dijkstra算法等。如上所述，表示通过路径探索得到的路径的箭头等也相当于二维对象。

在数据生成装置100中构成图示的功能块。在本实施例中，这些功能块通过在个人电脑中安装实现各功能的软件构成，但是也可以其一部分或全部用硬件构成。

收发信部105通过网络NE1与服务器200进行数据的授受。

指令输入部101通过键盘等输入操作者的指示。在本实施例中，包含应该生成地图数据的区域的指定、平行投影参数的指定等。所谓平行投影参数是指平行投影时的投影角度、投影方位。所谓投影角度意味着从铅直方向仅倾斜多大角度进行投影。

地图数据库104是存储生成地图数据用的三维模型的数据库。对于道路、建筑物等地物，存储表示三维形状的电子数据。又，也存储应该在地图中显示的字符、记号等二维对象。

平行投影部102基于3D地图数据库104，利用平行投影进行描绘，生成地物数据。描绘的投影图作为平行投影数据103存储，通过收发信部105存储于服务器200的地图数据库210的地物数据211。投影参数修正部106在进行平行投影时对指定的平行投影参数进行修正，设定右眼用／左眼用的平行投影参数。修正方法将在后面加以叙述，是使平行投影时的投影方向在右眼用／左眼用的情况下不同。通过这样做，能够分别生成用于立体视觉的右眼用图像、左眼用图像。

平行投影参数的设定：

图3是表示平行投影参数的设定方法的说明图。平行投影参数中包含表示相对于铅直方向的倾斜的投影角度、投影方位。

首先，如图3（a）所示定义3轴，即，在水平面内定义ｘ轴、ｚ轴，在铅直向下方向定义ｙ轴。ｘ轴、ｙ轴、ｚ轴形成右手坐标系。如图所示，在地物的铅直上方放置摄像机（camera）进行平行投影时，绘制二维地图。本实施例所说的平行投影是指在从该状态起发生倾斜的状态下进行的投影。

在这种情况下，若使摄像机围绕ｘ轴旋转，则从铅直方向倾斜方向倾斜地进行平行投影，因此围绕ｘ轴的旋转表示投影角度。又，若使摄像机在ｙ轴方向旋转，则在水平方向平行投影的方位发生变化，因此围绕ｙ轴的旋转表示投影方位。而且，若使摄像机围绕ｚ轴旋转，则能够如下所示赋予视差。

图3（b）表示产生视差的理由。图3（b）是在ｚ轴方向看到地物的状态，也就是ｚ轴成为与纸面垂直的状态。视差是从铅直上方在y轴方向上观看该地物时，由于右眼、左眼位置不同而产生的视线方向的不同。从而，相对于图中的基准的摄像机位置CC，在与从右眼观看的状态相当的摄像机位置CR、与从左眼观看的状态相当的摄像机位置CL进行投影，由此能够生成赋予了视差的右眼用图像／左眼用图像。视差、即围绕ｚ轴的旋转角δ，可以任意设定，但是，作为能够赋予无不适感的视差的角度，能够设定为例如约20度左右。

这样，在投影角度、投影方位外，还考虑图3（b）所示的视差进行平行投影，这样，即使是平行投影，也能够生成能够实现立体视觉的右眼用图像／左眼用图像。

地物数据生成处理：

下面对于用于生成二维的多边形数据的处理进行说明，其中，所述二维的多边形数据是对于地物数据211、即地物的三维模型，对右眼用／左眼用改变投影条件分别进行平行投影的数据。这种处理是以数据生成装置100的平行投影部102为主执行的处理，在硬件上，是数据生成装置100的CPU执行的处理。

图4是地物数据生成处理的流程图。

若开始进行处理，则CPU输入作为处理对象的网格（mesh）的指定、以及平行投影参数（步骤S10）。所谓网格是指将作为地图数据的作成对象的全部区域划分为规定大小的矩形的一个个。指定方法能够采用网格固有的指标（index）、网格的坐标等。也可以采取由数据生成装置100对于在地图上包含由操作者指定的点的坐标值的网格进行解析并且将其设定为处理对象的网格的方法。

平行投影参数是指投影方位与投影角度。在这个阶段，预置视差为0度。投影方位及投影角度可以在每次生成地物数据时由操作者指定，也可以采用默认值。

投影方位可以采用某个单一的方位，但是在本实施例中，对逐个偏移45度的8个方位分别进行平行投影，生成地物数据。如果这样在多个方位准备地物数据，则有即使是在某个投影方位产生建筑物的阴影等的死角的情况下，也能够利用其他投影方位，实现避开死角的显示的优点。

接着，CPU对对象网格和其周边的规定范围的网格，读入3D地图数据库（步骤S11）。周边的规定范围的网格也读入的理由如下。

在本实施例中，将3D地图数据库中包含的三维地物数据，从相对于铅直方向仅倾斜规定的投影角度的倾斜方向进行平行投影，由此生成地物数据。这样进行从倾斜方向的平行投影的情况下，也有存在于作为处理对象的网格周边的网格的地物的一部分被投影的情况。反之，只是对象网格的3D地图数据库得以利用，进行平行投影的情况下，缺少存在于其他网格的地物的投影图，不能够得到合适的地物数据。为了避免这种情况，在本实施例中，将对象网格周边的网格也读入。读入范围可任意设定，但是，在本实施例中，从对象网格读入属于2个区段以内的网格的3D地图数据。

接着，CPU设定左眼用视差、右眼用视差（步骤S12）。首先，如图3（b）所示，使由投影方位及投影角度确定的平行投影的方向再围绕ｚ轴仅旋转±δ度。这种处理相当于投影参数修正部106的处理。

然后，CPU利用这样设定的左眼用视差进行平行投影，由此生成左眼用图像（步骤S13），利用右眼用视差进行平行投影，由此生成右眼用图像（步骤S14）。分别生成的图像成为利用平行投影三维表现地物的二维图像数据。有时候也把利用平行投影生成的左眼用／右眼用图像称为左眼用／右眼用平行投影数据。

从这样得到的左右眼用图像切出分别相当于对象网格的区域（步骤S15），作为由左眼用图像数据、右眼用图像数据构成的地物数据加以存储(步骤S16)。这些图像数据作为二维的多边形（polygon）数据存储，但是也可以作为网板（raster）数据加以存储。又，切出和存储左眼用／右眼用图像数据时，也可以对各多边形将名称、位置、形状等属性一起整备。

通过对全部投影方位、全部网格执行以上处理，数据生成装置100能够将本实施例的地物数据211加以整备。

图5是表示右眼用／左眼用平行投影数据的例子的说明图。图5（a）表示右眼用平行投影数据，图5（b）表示左眼用平行投影数据。在各图像中，利用平行投影三维地显示地物。例如，对区域A1与区域B1、区域A2与区域B2分别进行比较时，根据建筑物的侧壁的描绘方式等，可以识别右眼用／左眼用的视差的不同。通过采用这样准备的右眼用／左眼用平行投影数据，能够实现三维地图的立体视觉。

地图显示处理：

图6是地图显示处理的流程图。在这里，表示能够按照用户指定的地点、方位，以能够立体视觉的方式显示作为背景的地图，同时将字符等二维对象以能够立体视觉的方式显示于其跟前的处理例。这种处理，通过与路径探索一起使用，也可作为路径导向显示使用。

地图显示处理是由终端300的主控制部304以及显示控制部306执行的处理，硬件上是终端300的CPU执行的处理。

在这种处理中，首先，终端300将用户指定的显示位置、方位、范围输入（步骤S100）。显示位置也可以采用例如用GPS得到的当前位置。

终端300按照指定从地图信息存储部305读入左右眼用平行投影数据（步骤S101）。需要地图信息存储部305没有存储的区域的数据的情况下，终端300从服务器200下载该数据。

接着，终端300同样从地图信息存储部305读入二维对象（字符、记号（包含地图记号、通行限制标识）、当前位置、路径显示等）的数据（步骤S101）。二维对象也可以基于地图的功能等，只读入必要的数据。

对于二维对象，由于在三维空间内指定了显示位置，终端300对读入的二维对象实施坐标变换处理，求取在显示画面上的显示位置（步骤S300）。在这里，暂且对坐标变换的方法进行说明。

图7是坐标变换处理的流程图。

一旦开始进行处理，终端300输入投影角度、投影方位作为平行投影参数，作成坐标变换矩阵（步骤S301、302）。在这里，因为是求取作为二维对象的基准的显示位置（相当于图1（b）的中心基准图像的位置）用的坐标变换，因此不用视差。

坐标变换矩阵是使三维的位置信息仅围绕ｙ轴旋转投影方位（设为β度）后，仅围绕ｘ轴旋转投影角度（设为α度）的矩阵。

终端300输入二维对象的数据（步骤S303），利用由上述方法得到的坐标变换矩阵，进行坐标变换（步骤S304），可以求得在显示画面上的二维对象的位置。

返回图6的地图显示处理，接着，终端300进行二维对象显示深度设定处理（步骤S400）。这是用于对各二维对象设定以什么样的显示深度实现立体视觉的处理。借助于这种处理，在例如将字符信息显示于比其他记号等更靠跟前，或字符相互间重叠的情况下，能够实现将一方显示得比另一方更靠跟前等形态下的立体视觉。

在这里，暂且借助于图8对显示深度设定处理的内容进行说明。图8是二维对象显示深度设定处理的流程图。

终端300首先根据二维对象的类别设定优先度（步骤S400）。如图中所示，在本实施例中，除了默认设定外，也可以由用户任意设定。在默认设定的情况下，按照字符、记号、路径显示的顺序设定优先度。这意味着字符最靠跟前显示，接着依序靠里显示表示当前位置和通行限制的记号、路径显示。默认设定的优先度不限于此，可以任意设定。

接着，终端300对有无重叠的字符进行判定（步骤S401）。图中表示出判定方法。各字符串中有代表点和字符的显示区域，基于此，如图中所示，作为显示“字符1”“字符2”的范围，可以求出矩形的显示区域。字符有无重叠，根据该字符的显示区域与代表点的位置关系判定。从图例说来，字符2的代表点2属于字符1的字符串显示区域1。另一方面，字符1的代表点1不属于字符2的字符串显示区域2。从而可以判定，在这样的位置关系中，字符2处于被字符1遮住的位置关系。在图例中，将代表点设定于字符串显示区域的左下方，但是，代表点的位置可以设定于字符串显示区域的重心位置等任意位置。

在存在重叠的字符串的情况下，终端300进行字符间的显示深度的设定（步骤S402），显示深度的设定可基于以下所示的各种基准进行。

例如，如图中所示，字符串相当于建筑物的名称的情况下，也可以参照与字符串相关的建筑物的属性，根据其高度设定字符串的显示深度。越是高的建筑物的字符串越是靠跟前显示。

又，可以根据地物的优先度设定。例如，可以根据地物的类别如地标（Landmark）＞一般高楼＞房屋＞道路等那样设定优先度，越是与优先度高的地物相关的字符串，越是显示于跟前。

可以基于字符串的显示区域尺寸进行设定。可以考虑越是显示区域尺寸大的字符串重要性越大，将其显示于跟前，反之，也可以考虑显示区域尺寸大的字符串即使是多少被遮住一些也能够辨识，设定将其显示于靠里。

也可以进行基于代表点包含关系的设定。将代表点属于其他字符串显示区域的一侧判定为被遮住的一侧，设定将其显示于靠里。各代表点被相互包含于字符串显示区域的情况下，根据其他基准设定显示深度即可。

上述方法是自动设定显示深度的方法，但是也可以与其不同，由用户个别指定显示深度。通过这样做能够使得例如在暂且显示的地图上指定被遮住的字符靠前并且再度使地图显示。

在这里说明的显示深度设定方法（步骤S400～步骤S402）可以只选择某一个使用，也可以根据规定的优先度依次适用多个设定方法。

图8的例子是以重叠的字符为对象设定显示深度的例子，但是对其他二维对象，也可以适用同样的方法。

利用图8所示的处理设定的显示深度，可以取任意值，也可以像显示深度“深”、“中间”、“浅”那样选择预先量化的值中的某一个值。

若这样设定显示深度，则终端300根据设定的显示深度生成二维对象的左右眼用图像（步骤S500）。如图1所示，这是使二维对象的显示位置从坐标变换（步骤S300）得到的位置向左右（ｘ方向）偏移得到的。偏移量可以根据下述考虑求得。

也就是将二维对象设定于与所设定的显示深度h相应的三维位置，使得由视差δ引起的旋转矩阵起作用得到的ｘ坐标的位移成为右眼用／左眼用的二维对象的偏移量。视差δ采用规定值（本实施例中是20度）而不是可变値，因此使该旋转矩阵起作用的情况下的坐标的偏移量为显示深度h的函数，由“偏移量＝h・tanδ”得出。从而，通过将该函数预先存储，能够容易地得到与显示深度相应的偏移量。

最后，终端300将左右眼用平行投影数据和二维对象重叠显示（步骤S501），结束地图显示处理。用右眼识别这样显示的右眼用图像，用左眼识别左眼用图像，用户对于背景地图和二维对象能够进行立体视觉。

左右眼用平行投影数据只不过是已经平行投影后的二维的多边形数据，因此在步骤S501的处理中，只是按照取得的数据描画多边形，无需进行投影处理就能够以轻的负荷实现立体视觉。

如果采用以上说明的本实施例的立体视觉地图显示系统，就能够借助于改变显示深度的立体视觉来显示二维对象，因此有即使是二维对象相互间重叠的情况下也能够对其进行识别的优点。

又，实现这样的立体视觉时，在作为背景的地图的立体视觉用的图像之外，还可以对二维对象，通过使其偏移作成立体视觉图像，因此能够以比较轻的负荷、柔和地实现二维对象的立体视觉。

而且，在本实施例中，对地图利用平行投影数据实现立体视觉。平行投影数据与视点位置无关，能够在全部区域共用，因此立体视觉用的图像数据也可以预先在全部区域生成，有能够以非常轻的负荷实现立体视觉的优点。

以上对本发明的实施例进行了说明。立体视觉地图显示系统不一定要具备上述实施例的全部功能，也可以是只实现一部分。又，可以对上述内容设置追加的功能。

在实施例中，对二维对象进行显示时赋予视差，但是作为变形例，也可以采取能够以预先确定的视差对二维对象进行立体视觉的结构。在这样的情况下，二维对象212的数据也可以对二维对象提供偏移（图8的步骤S500），以能够立体视觉的右眼用图像和左眼用图像的形式预先存储。又，可以将地物数据211与二维对象212重叠的状态的图像数据作为地物数据211预先存储。

而且，对于各二维对象，也可以预先存储默认的偏移量、或者与显示深度对应地预先加以存储。通过这样做，也可以省略显示深度设定处理（图8），实现二维对象的立体视觉。

二维对象的显示深度和偏移量不一定要与二维对象对应地预先存储，例如，也可以预先存储于地物数据中。在这种形态下，利用坐标变换（图6的步骤S300）得到二维对象的显示位置后，参照与该坐标値对应的地物数据，得到显示深度或偏移量即可。

这样预先将显示深度和偏移量与二维对象对应起来的方法，除此以外还可以采取多种多样的方法。

本发明不限于上述实施例，在不超出其趣旨的范围内，当然可以采取各种构成。例如，在实施例中以硬件方式构成的部分，也可以以软件方式构成，反之亦然。

工业应用性

本发明可以用于以容易识别的形态提供除地物以外在地图上显示的各种信息。

符号说明

100…数据生成装置

101…指令输入部

102…平行投影部

103…平行投影数据

104…3D地图数据库

105…收发信部

106…投影参数修正部

200…服务器

201…收发信部

202…数据库管理部

203…路径探索部

210…地图数据库

211…地物数据

212…字符数据

213…网络数据

300…终端

300d…显示器

301…收发信部

302…指令输入部

303…GPS输入部

304…主控制部

305…地图信息存储部

306…显示控制部

307…显示深度设定部

Claims (4)

1.一种赋予显示深度并且使地图有立体视觉的立体视觉地图显示系统，其特征在于，具备：

立体视觉显示部，以分别用右眼和左眼能够识别的方式显示赋予了视差的右眼用图像和左眼用图像，由此实现立体视觉；

地图数据库存储部，存储地图数据；以及

显示控制部，基于所述地图数据，对所述立体视觉显示部提供至少一部分赋予了视差的所述右眼用图像及左眼用图像，

所述地图数据中存储有表示地物的形状的地物数据、以及表示该地物以外并且以基于规定的规则的显示深度显示的显示深度调整对象，

所述显示控制部根据与所述显示深度调整对象的属性或显示位置相关的规定的规则，以多级的显示深度显示所述显示深度调整对象，

关于所述地物数据，所述显示控制部提供通过使三维表现时的投影条件在右眼用和左眼用的情况下不同而赋予视差的右眼用图像及左眼用图像，

关于所述显示深度调整对象，使其显示位置根据显示深度平行移动而赋予视差，提供右眼用图像及左眼用图像。

2.根据权利要求1所述的立体视觉地图显示系统，其特征在于，

所述地图数据是改变投影条件以赋予所述视差并且将表示地物的三维形状的数据从与铅直方向仅成规定的投影角度倾斜的倾斜方向进行平行投影而由此得到的作为二维图像的右眼用平行投影数据以及左眼用平行投影数据，

所述显示控制部从所述右眼用平行投影数据及左眼用平行投影数据中，将与应该显示的范围对应的范围提供给所述立体视觉显示部。

3.根据权利要求1或2所述的立体视觉地图显示系统，其特征在于，

具备关于所述显示深度调整对象根据用户的指示设定显示深度的显示深度设定部，

所述显示控制部根据所述显示深度设定部的设定结果，使得在所述显示深度调整对象产生视差。

4.一种立体视觉地图显示方法，对于以分别用右眼和左眼能够识别的方式显示赋予了视差的右眼用图像及左眼用图像而由此实现立体视觉的立体视觉显示部，利用计算机，

赋予显示深度，使地图有立体视觉，其特征在于，具备：

读入地图数据的步骤，其中，所述地图数据存储表示地物的形状的地物数据、以及表示该地物以外并且以基于规定的规则的显示深度显示的显示深度调整对象；以及

显示控制步骤，基于所述地图数据，对所述立体视觉显示部提供至少一部分被赋予了视差的所述右眼用图像及左眼用图像，

在所述显示控制步骤，基于与所述显示深度调整对象的属性或显示位置相关的规定的规则，以多级的显示深度显示所述显示深度调整对象的方式提供所述右眼用图像及左眼用图像，

在所述显示控制步骤，关于所述地物数据，提供通过使三维表现时的投影条件在右眼用和左眼用的情况下不同而赋予视差的右眼用图像及左眼用图像，

关于所述显示深度调整对象，使其显示位置根据显示深度平行移动而赋予视差，提供右眼用图像及左眼用图像。