CN105474269A - 立体地图显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明对于地下构造物等无法视觉辨识的地物可无不协调感地表现而显示立体地图。对储存于地图数据库中的地物，将隧道等地下构造物分类为透化目标物，将其他地物分类为非透化目标物。而且，对透化目标物、非透化目标物分别进行投影生成透化目标物投影图与非透化目标物投影图。于如此所得的非透化目标物投影图上，重迭透化率经调整的透化目标物投影图。通过透化该透化目标物侧并重迭，可实现令使用者如同穿透过遮蔽透化目标物的地表面或地物而看见透化目标物般的地图。

Description

立体地图显示系统

技术领域

本发明涉及对于地下构造物等无法视觉辨识的地物可无不协调感地表现而显示立体地图的立体地图显示系统。

背景技术

卫星导航装置或计算机的画面等中所用的电子地图，有使用以立体表现建筑物等地物的立体地图。立体地图通常通过对配置于假想立体空间的地物以透视投影等进行投影而描绘。立体地图由于使自视点位置所见的状态再现，故对于隧道等地下构造物或位于高处的建筑物背后的道路等会产生自视点位置无法视觉辨识的死角。

为了克服死角造成的影响，专利文献1中公开了以虚线等描绘隧道的技术。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开平11-24556号公报

发明内容

[发明欲解决的课题]

立体地图的优点为可使自视点位置所见的状态真实再现，故使用者可直觉地掌握地理状况。如专利文献1所公开的，于地图中以虚线描绘隧道，会降低立体地图的真实感，从而造成非常不协调。亦即显示如隧道的地下构造物时，希望能不降低立体地图的优点并且不产生不协调感现。不仅于显示地下构造物时需如此，当显示建筑物背后的死角时，即显示自视点位置无法见到的各种部位时也需如此。且，显示自视点位置无法见到的各种部位时，仅以写实图像并不可能，可进行该种显示亦为立体地图的较大优点之一。

本发明鉴于上述课题，目的为提供于立体地图中可无不协调感地显示无法视觉辨识的地物。

[用以解决课题的手段]

本发明可构成为一种立体地图显示系统，其为将地物以立体表现的立体地图显示系统，且包含：

地图数据库，其存储前述地物的立体模型；

投影条件设定部，其设定用以投影前述立体地图的投影条件；

透化目标物撷取部，其将前述地物中被地表面或其他地物所遮蔽的至少一部分，根据其属性作为透化目标物予以撷取；

投影处理部，其分别生成对前述透化目标物投影的透化目标物投影图与对前述透化目标物以外的地物投影的非透化目标物投影图；及

重迭处理部，其于上述非透化目标物投影图上，以特定透化率重迭前述透化目标物投影图。

本发明将地物分为透化目标物与非透化目标物，分别将其进行投影，作成透化目标物投影图与非透化目标物投影图，并将两者重迭而显示立体地图。此时，透化目标物投影图以特定透化率透化。藉由如此，由于透化目标物投影图对于非透化目标物投影图以隐约可视觉辨识的状态重迭，因此，对使用者而言，感觉为宛如使非透化目标物投影图侧的地物透化。因此，可无不协调感地视觉辨识透化目标物。

图1为立体地图显示系统的显示方法的说明图。基于该表示例，说明本发明提供的立体地图的显示方法。

如图的上段所示，通过对透化目标物进行投影，从而生成透化目标物投影图。于该例中，存在于地面下的隧道与建筑物的一部分为透化目标物。且，通过对透化目标物以外的地物进行投影，从而如图的中段所示，生成非透化目标物投影图。于图中，于非透化目标物投影图中描绘有道路及河川。而且，如虚线的箭头所示，将透化目标物投影图重迭于非透化目标物投影图上，从而生成如图的下段所示的重迭图。此时，通过调整透化目标物投影图侧的透化率，从而使透化目标物隐约显示。藉由如此，可以宛如透视地表面的状态显示隧道。

透化目标物可任意设定，但可为被地表面或其他地物所遮蔽的，即本来应该未被视觉辨识的地物，例如可以为存在于地下物的构造物或位于其他建筑物等背后的地物，即被地表等所遮蔽的任何地物。图1中，为了避免复杂化，建筑物以未被其他地物遮蔽的状态进行描绘，但为了活用本发明的优点，最好将被其他地物遮蔽的建筑物设为透化目标物。

本发明中，如上述，通过可视觉辨识地显示透化目标物，可使立体地图中的死角减低，且可对使用者赋予作为地图的更多信息。

现有技术中，存在有使遮蔽背后道路一侧的建筑物等透化的技术。本发明中，并非使遮蔽侧透化，而是将被遮蔽侧设定为透化目标物并使其透化为特征。亦即，使本来应该位于背后的地物透化，从而将其显示于遮蔽侧的地物前面。藉由如此，会导致使用者的错觉，可辨识为宛如遮蔽侧的地物透化，并且将透化目标物重迭至前面，从而有可比较清楚地进行视觉辨识的优点。

且本发明在投影地物时并未进行透化处理，而是对投影所得的透化目标物投影图进行透化处理。因此，具有即使存在多个透化目标物的情况下，亦可以较轻负载对全体进行统一透化处理的优点。

用以作成透化目标物投影图及非透化目标物投影图的投影条件可进行种种设定。首先投影方法使用透视投影、平行投影中的任一种均可。且若为透视投影的情况，投影条件亦即视点位置、视线方向可任意设定。于平行投影的情况下，投影条件亦即投影方向可任意设定。

投影条件虽可任意设定，但透化目标物投影图与非透化目标物投影图必须以相同投影条件进行投影，以使位置不错开地重迭。

本发明提供的立体地图显示系统中，前述透化目标物亦可设为地下构造物。

作为地下构造物，例如可以为位于地下的隧道、建筑物的地下部分或地下街等。通过将其设为透化目标物，可实现如可透视地表面般的显示。

该样态尤其于通行于地下的隧道时的路径导引处理、地下街导引或朝如地铁或位于地下的商店等存在于地下的目的地的导引等时为有用。

又，将地下构造物设为透化目标物时，于前述地图数据库中以表示线或道路面的多边形的形状存储隧道的立体模型，

前述透化目标物为前述隧道，且

该立体地图显示系统进而包含隧道模型生成部，其对于前述地图数据库所存储的隧道的立体模型，于道路面两侧附加壁而生成隧道模型；

且前述投影处理部亦可基于前述隧道模型而生成前述透化目标物投影图。

隧道大多作为道路的一部分，将立体模型以线或多边形的形状准备。于上述样态中，由于对于如此简单的模型，亦通过附加壁而生成隧道模型后进行投影，因此有可以更清楚地表现隧道的优点。

不过上述样态，在将隧道设为透化目标物的情况下，并非指必须附加壁。且亦可为代替上述样态，以预先附加壁的状态准备隧道的立体模型。

生成隧道模型时的壁的形状等可任意设定。例如亦可以为隧道一般形状的半圆状剖面形状的方式生成壁。如此生成壁时，并非完全覆盖隧道的上部，亦可设有特定宽度的间隙。藉由如此，可视觉辨识隧道的道路面，可实现作为地图更有用的表现。

于将隧道设为透化目标物的情况下，该立体地图显示系统进而包含：

网络数据，其以节点及链路表示道路；及

当前位置检测部，其检测前述立体地图显示系统的用户当前位置；

前述透化目标物撷取部基于将前述立体地图显示系统以前述链路链接表示欲导引的路径的路径数据与前述网络数据，从而将前述隧道中的位于前述路径上的或与前述当前位置所存在的链路前方的节点连接的，作为前述透化目标物进行撷取。

藉由如此，可将隧道的一部分作为显示对象。假定，显示地图中所具有的全部隧道时，由于用户除了可普通地视觉辨识的道路等地物以外，亦可视觉辨识本来应无法视觉辨识的多个隧道，故会导致信息量过多而产生混乱。相对于此，上述样态中，由于缩小显示对用户来说认为重要度较高的隧道，故可对用户赋予适度信息。

上述样态中，将位于路径上的隧道以及连接于当前位置所存在的链路前方的节点的隧道设为显示对象。前方指使用者行进方向。由于该节点表示于行进方向上存在的分歧，故假定未预先显示连接于该节点的隧道时，成为以无分歧般显示立体地图，会使使用者混乱。为了避免该状态，上述样态中，将连接于该节点的隧道设为显示对象。用以决定显示对象的隧道的条件，亦可设定上述两种以外的其他条件。

将地下构造物设为透化目标物的情况下，

前述投影处理部通过对于前述地下构造物的相对的特定视点高度的位置设定为用于前述投影的视点并进行透视投影，从而进行前述投影，

前述地下构造物的立体模型亦可设为以地表面下的深度抑制为比前述视点高度更小的状态予以准备。

如上述样态般，以与地下构造物的相对位置关系设定透视投影的视点位置时，若地下构造物存在于地底深处，则亦有将视点位置设定于地底的问题。例如，于走入山中的隧道等情况下，连接至接近山的中心，从而将视点位置设定于地底的问题的几率增加。

相对于此，此上述样态，由于以抑制地表面下的深度的状态生成地下构造物的立体模型，因此可避免视点位置潜入地底，从而可无不协调感地显示地图。上述样态中的立体模型，就对地底深度造成限制，虽并非可正确地表示地下构造物的形状，但于如上述般设定视点时，亦有使用如此的偏离现实的形状的立体模型才可实现无不协调感地显示的情况。

若仅避免视点位置潜入地底，则亦可考虑将视点位置控制为距地表面一定高度。然而，以该方法，于山的中心附近，自视点位置至隧道的距离偏离过多，从而隧道仅能显示的非常小。相对于此，依据上述样态，由于可预先维持地下构造物与视点位置的相对位置关系，故具有亦可避免地下构造物极端变小等缺点。

不管地下构造物是否设为透化目标物，本发明提供的立体地图显示系统中，前述重迭处理部亦可使前述透化目标物投影图的上方透化率高于下方而进行前述重迭。

透化率提高时，亦即可谓接近透明。依据上述样态，可能成为于下方，亦即接近视点位置的部分，透化目标物可比较清楚地被视觉辨识，于上方，即远方，几乎无法视觉辨识的程度般进行显示。藉由如此，越行进至远方，越能显示经淡化的透化目标物，从而可进一步降低不协调感。

透化率可任意设定。自下方朝向上方连接可直线状变化，亦可阶段性或曲线状变化。又，于上方的一定区域中，亦可设为使透化目标物完全透化的状态，亦即无法视觉辨识的状态。

本发明中，由于使对于透化目标物的投影图的透化率产生变化，故即使存在多个透化目标物时，亦可以较轻的处理负载获得全体统一的透化率。与本发明样态不同，于投影时，采用分别控制透化目标物的透化率的方法时，必须针对各透化目标物求得与视点位置的距离，并对应其分别设定透化率，成为要求非常繁杂的处理。本发明中，可避免此种负载。

本发明中，并无必要必定具备全部上述各种特征，亦可适当省略其一部分、或将其一部分予以组合而构成。

且本发明亦可构成为一种地图数据生成装置，其为用于生成立体地图显示系统所用的地下构造物数据的地图数据生成装置。

亦即，地图数据生成装置包含：

地图数据库，其用于储存前述地下构造物的立体模型；

修正部，其对前述地下构造物的立体模型中地表面下的深度大于前述视点高度的部位进行修正，以使该深度成为前述视点高度以下；及

地图数据库管理部，其将该修正后的立体模型储存于前述地图数据库中。

藉由如此生成地物数据，可抑制地表面下的深度，因此，即使视点位置以与地物的相对关系予以决定时，亦可避免视点位置被设定于地底等缺点。

本发明的其他样态，亦可构成一种通过计算机显示立体地图的立体地图显示方法，亦可构成为由计算机执行该显示的计算机程序。且，亦可构成为记录有该计算机程序的CD-R、DVD等的计算机可读取的记录媒体。

附图说明

图1为立体地图显示系统的显示方法的说明图；

图2为立体地图显示系统的构成的说明图；

图3为立体地图数据库的构造的说明图；

图4为路径导引处理的流程图；

图5为地图显示处理的流程图；

图6为隧道模型生成处理的流程图；

图7为立体地图的显示例(1)的说明图；

图8为立体地图的显示例(2)的说明图；

图9为第二实施例中的隧道资料形状例的说明图；

图10为隧道数据修正处理的流程图；

图11为第二实施例中的地图显示处理的流程图。

附图标记说明：200-服务器；201-传送接收部；202-数据库管理部；203-路径探索部；204-隧道模型生成部；210-地图数据库；211-立体地图数据库；213-网络数据；300-终端；300d-显示器；301-传送接收部；302-指令输入部；303-位置.通行信息取得部；304-主控制部；305-地图信息存储部；306-显示控制部；307-投影处理部；308-重迭处理部；NE2-网络。

具体实施方式

[实施例1]

A.系统构成：

图2为立体地图显示系统的构成的说明图。本实施例中的立体地图显示系统用于进行路径探索，一边显示立体地图一边进行路径导引。立体地图显示系统亦可不具有路径探索、路径导引功能，而是仅根据来自用户的指示等显示立体地图。

实施例中的立体地图显示系统以网络NE2连接服务器200与终端300。终端300可以为智能手机，但也可以为移动电话、携带侧信息终端、个人计算机、卫星导航装置等可显示地图的各种装置。且，立体地图显示系统也可以是使服务器200与终端300一体化的系统。

服务器200及终端300中预设有图中标示的各种功能方块。于本实施例中，该多个功能方块通过安装在服务器200及终端300中的能够实现各种功能的计算机程序构成，但亦可以是其一部分或全部以硬件构成。

本实施例中虽采用由服务器200与终端300构成多个功能方块，但立体地图显示系统也可以为能够单独执行的装置，进而亦可为由多个服务器等所形成的分散系统。

(1)关于服务器200

于地图数据库210中储存立体地图数据库211及网络数据213。立体数据库211中储存表示地物的立体形状的多边形数据、线数据及文字数据。网络数据213以链路及节点表示道路的路径探索用的数据。

针对立体地图数据库211的内容加以说明。本实施例中，将地物分为线状目标物与其他的一般地物而进行处理。线状目标物是道路的线状地物的总称，即可以线数据亦即折线数据表示形状的目标物。线状目标物包含例如道路、隧道、线路、路径导引显示、河川等。线状目标物以外的一般地物中包含建筑物等。立体地图数据库211中，对于建筑物等一般地物准备表示立体形状的多边形数据。对于线状目标物准备线数据。但是，如后述，针对线状目标物亦可并用多边形数据予以准备。

数据库管理部202为管理地图数据库210的数据输入输出。本实施例中，将储存于立体地图数据库211中的目标物分类为透化目标物、非透化目标物而进行描绘。从立体地图数据库211中读出数据，同时进行分类也是数据库管理部202的功能。

于数据库管理部202中预设有隧道模型生成部204。隧道模型生成部204具有根据表示隧道的线数据，设置路面及壁而生成立体的多边形模型的功能。

路径探索部203利用网络数据213，探索由终端300的使用者所指定的出发地至目的地的路径。路径探索可通过Dijkstra运算法等的已知方法进行。

接收部201通过网络NE2与终端300之间进行各种数据或指令的传送接收。

(2)关于终端300

主控制部304统合控制终端300所包含的各功能方块。

接收部301通过网络NE2与服务器200之间进行数据或指令的传送接收。

指令输入部302输入有关来自用户的路径导引等指示等。作为指示，例如指定路径导引的出发地、指定目的地、指定地图显示时的显示尺标等。

位置，通行信息取得部303从GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)等传感器获得终端300的当前位置。

地图信息存储部305于显示地图时，将从服务器200获得的立体地图数据库322暂时储存。本实施例中，终端300并未预先存储全部的地图数据，而是根据地图显示范围从服务器200适当取得必要的地图数据。地图信息存储部305存储如此取得的地图数据。且一并存储路径探索结果。

显示控制部306使用存储于地图信息存储部305的地图数据，对终端300的显示器300d进行地图显示。于显示控制部306中，包含投影处理部307与重迭处理部308。投影处理部307将储存于地图信息存储部305的多边形数据及线数据分类为透化目标物及非透化目标物，并分别配置于假想立体空间，通过投影生成透化目标物投影图、非透化目标物投影图的功能。重迭处理部308将所生成的透化目标物投影图以调整透化率地重迭于非透化目标物投影图上，从而生成重迭图(参考图1的下段)。

B.地图数据库：

图3表示立体地图数据库的构造的说明图。图中，显示存储于立体地图数据库211的线数据及多边形数据的构造。

线数据为表示道路、隧道等的线状地物的数据，如图所示，储存有ID、属性、构成点等数据。ID为各线数据的识别信息。属性表示各线数据为“道路”或“隧道”的类别的信息。于属性数据中，除此以外，亦可包含国道、县道等道路类别、道路宽度、车线数、单方通行的其他限制等。构成定义道路形状的点的立体坐标。

图中，附有ID＝LID1的线数据(图中与以实线表示的道路所对应的部分)根据属性为“道路”，则其形状以构成点PL1、PL2定义而表示。且，附有ID＝LID2的线数据(图中与以虚线表示的道路所对应的部分)根据属性为“隧道”，则其形状以构成点PL2～PL5定义而表示。

多边形数据为表示建筑物等的地物的数据，具有与线数据同样的数据构造。但是，作为构成点，为表示立体形状的多边形顶点的立体坐标的数据。

图中，附有ID＝PID1的多边形数据(图中与以实线表示的道路所对应的部分)根据属性为“地上建筑物”，则其形状以图中所示的面的构成点PP1～PP4等定义而表示。地上建筑物由于还存在其他面，因此构成点进一步储存有表示各面顶点的坐标。且，附有LD＝PID2的多边形数据(图中与以虚线表示的道路所对应的部分)根据属性为“地下建筑物”，则其形状以构成点PP3～PP6等定义而表示。地下建筑物亦由于同样还存在其他面，因此构成点进一步储存有表示各面顶点的坐标。

本实施例中，将隧道及道路作为不同地物进行处理，地上建筑物与地下建筑物亦作为不同地物进行处理。另外，还可以将图示的地上建筑物及地下建筑物全体作为一个地物进行处理，对于各构成点或多边形，采取赋予地上部分、地下部分等属性的方法即可。

C.路径导引处理：

(1)路径导引处理：

图4为路径导引处理的流程图。路径导引处理探索由使用者所指定的出发地朝向目的地的路径，进行其导引的处理。此主要由服务器200中的路径探索部203、终端300的显示控制部306等协同进行处理，由服务器200及终端300中的硬件CPU进行处理。

开始处理时，对终端300输入使用者指定的出发地、目的地(步骤S10)。当前位置亦可使用作为出发地。

服务器200接受来自终端300的出发地、目的地信息，参考网络数据213进行路径探索(步骤S11)。路径探索可采用Dijkstra算法等的已知方法进行。

接着，基于路径探索结果作成路径导引数据(步骤S12)。路径导引数据为将路径探索的结果以网络数据213的链路串表示的数据。将路径导引数据作为路径探索结果发送至终端300。

接着，终端300根据用户当前位置，一边显示立体地图一边进行导引路径的处理。

首先，终端300检测出用户当前位置(步骤S13)。当前位置可利用GPS等传感器进行检测。

接着，终端300通过地图显示立体地图(步骤S14)。处理内容将于后文详述。

以上处理重复进行直至终端300到达目的地(步骤S15)。

(2)地图显示处理：

图5为地图显示处理的流程图。相当于路径导引处理(图4)中的步骤S14理，终端300中的显示控制部306主要执行该处理。

处理开始时，终端300输入视点、视线方向、显示尺标(步骤S20)。视点亦可设为基于当前位置而决定。视线位置亦可设为基于当前位置及应行进的路径而决定。

接着，读取作为立体地图应显示的范围的地图数据及路径导引数据(步骤S21)。为了显示立体地图，于本实施例中，终端300首先读取储存于地图信息存储部305的数据，而且于为了显示地图过程中，地图数据不足时，从服务器200取得不足部分。

接着，服务器200进行隧道模型生成处理(步骤S22)。该处理基于隧道的线数据，通过生成路面及隧道壁而生成隧道的立体模型。处理细节于后述。该处理亦与地图数据等的读取(步骤S21)同样，已生成的隧道模型储存于地图信息存储部305，所以仅针对不足部分的隧道执行。

终端300从显示于地图内的地物撷取透化目标物(步骤S23)。本实施例中，隧道设为透化目标物。

接着，终端300将透化目标物配置于假想立体空间，通过透视投影生成透化目标物投影图(步骤S24)。且，将透化目标物以外的地物，亦即非透化目标物另外配置于假想立体空间，通过透视投影生成非透化目标物投影图(步骤S25)。生成透化目标物投影图、非透化目标物投影图时的投影条件，亦即视点位置、视线方向等设为相同。

终端300最后将透化目标物投影图重迭于非透化目标物投影图上(步骤S26)。藉由如此，可获得图1的下段所示的重迭图。重迭时，调整透化目标物投影图的透化率。本实施例中，以使使用者产生如下错觉般的程度来设定透化率：可穿透过地表面等的非透化目标物投影图而能视觉辨识透化目标物投影图。透化率可将透化目标物投影图全体设为一定，亦可根据区域进行变化。

(3)隧道模型生成处理：

图6为隧道模型生成处理的流程图。该处理相当于地图显示处理(图5)中的步骤S22理，该处理由服务器200执行。在终端300的处理能力充分的情况下，亦可由终端300执行。

服务器200于开始处理时，读取道路数据，撷取隧道区间(步骤S30)。图中显示处理的例子。于该例中，以构成点P1～P6所定义的线数据的形式赋予道路数据。如此，对以虚线表示的构成点P2～P4的区间赋予为“隧道”的属性时，服务器200可将该构成点P2～P4的区间作为隧道区间而撷取。将道路与隧道作为不同地物而储存于立体地图数据库中的情况下，不需实施上述的复杂处理，只要撷取被赋予为“隧道”的属性的地物即已足够。

接着，服务器200生成将隧道区间扩宽的路面多边形(步骤S31)。图中显示处理的情况。表示为“线”的中央线段由线数据所赋予的线形状。服务器200通过将线于与该线正交的左右方向平行移动而可扩宽。通过对隧道区间的全部构成点执行此步骤，从而可生成路面多边形。扩宽的宽度可设为一定值，亦可与连接于隧道的道路宽度一致。且，亦可对于隧道区间预先准备道路宽度或车道数等的属性信息，并基于这些信息决定扩宽的宽度。

服务器200于路面多边形的两侧生成壁多边形(步骤S32)。图中显示处理的例子。于该例中，于路面多边形的两侧设置剖面为1/4圆弧状的壁。壁的半径R可任意设定，但亦可与道路相关法令等所规定的高度相符。本实施例中，于两侧的壁多边形之间设有间隙WS。其理由为通过设置间隙WS，即使隧道以立体显示时，亦能视觉辨识到路面。间隙WS的值亦可任意决定，但本实施例中，设为以WS＝道路宽度Wr－2×R的计算式所算出的值。亦即，自道路的两端，以半径R分别生成1/4圆弧(中心角90度)的壁多边形时，所得的间隙必然成为WS。相反地，亦可考虑视觉辨识性并决定道路宽度Wr之后，调整半径R，将壁多边形的中心角设为小于90度。

此处，虽例示圆弧状的壁多边形，但壁多边形的形状为任意，亦可设为平板状。

D.显示例

图7表示立体地图的显示例(1)的说明图。表示将隧道设为透化目标物而显示的例子。于中央附近于纵方向描绘的曲线为隧道。于其周围，描绘有道路、建筑物等作为非透化目标物。若根据原来的状态，由于隧道位于地表面下，故未在立体地图内被显示，但可了解本实施例中的立体地图中可显示隧道。因此，于路径导引中，即使选择通过隧道的路径，亦能将当前地标记显示于隧道上，从而可实现对于使用者无不协调感的显示。

图7的例子，于重迭透化目标物投影图时，根据区域使透化率变化。透化目标物投影图的下方区域，亦即接近视点位置的部分的透化率降低，于上方区域，亦即远离视点的部分的透化率提高。藉由如此，下方的区域TA清楚地显示隧道，远方的区域TB能以隐约地显示的方式成为渐隐地显示。其结果，可表现隧道的深入，并且可避免对用户赋予过度信息而产生混乱。根据与视点的距离，若使一个地物的隧道的透化率产生变化为通常，则在投影前必须对地物的每个区间设定透化率等，从而使处理负载变高，但本实施例中，由于对投影后的作为二次元图像的透化目标物投影图设定透化率，因此可以较轻的处理负载实现渐隐地显示。

图8表示立体地图的显示例(2)的说明图。举例说明将隧道与建筑物一起作为透化目标物进行处理的例子。透化率设定为于接近视点的部分较低，于远方变高。通过将建筑物作为透化目标物进行处理，有容易辨识隧道或道路的优点。

图中将全部建筑物设为透化目标物，但亦可仅将被其他建筑物等遮蔽的建筑物设为透化目标物。按照这种方式，与如同穿透过地表面可看见隧道，同样地，可以穿透位于前方的建筑物看到位于背后的建筑物的方式进行显示。

依据以上说明的第一实施例中的立体地图显示系统，可以宛如穿透过遮蔽侧的地物看见隧道等被遮蔽的地物的方式进行显示，从而可实现无不协调感且有用性高的显示。

[实施例2]

接着对第二实施例中的立体地图显示系统进行说明。第二实施例与第一实施例的不同之处在于作为透化目标物被处理的隧道的数据构造。

(1)隧道数据的修正：

图9表示第二实施例中的隧道数据的形状例的说明图。表示横向观看大致水平地贯通山中的隧道的状态。图的上段表示地形，于下段显示表示距离地表面的深度D的图表。深度D如上段所示，表示从地表面到隧道的距离，隧道位于地底的情况下设为正。

图中描绘为向上凸的曲线状的地表面为山。隧道如下方以实线表示，大致水平地通过。由于地表面如山般起伏，故距离地表面的深度D如下段图所示，中央附近的深度最大。

于该状态移动隧道时考虑路径导引显示的情况。路径导引显示时的视点位置(以下亦称为相机位置)及视线方向最好设定为从当前位置之后上方朝向当前位置。

例如，对于当前位置P1，将其后方的高度h的点作为相机位置C1进行透视投影。若如此则可显示包含当前位置及其行进方向的路径的立体地图。

然而，位于当前位置P2、P3时，以该方法，则相机位置设定于C2、C3。该多个相机位置由于位于地底，故立体地图将成为未将隧道以外的地物全部描绘的状态。为了避免这一问题，例如，若将相机位置C2、C3设定于地表面的较高位置，则于此时会产生到隧道的距离过度远离，从而产生描绘出的隧道非常小的问题。

本实施例中，为了避免上述缺点，将隧道距离地表面的深度D修正为最大值Dmax以下。施以该修正的隧道修正数据，如图的上段中以虚线表示，成为沿着山形状朝上侧弯曲为曲线状的形状。经修正后仅为隧道的高度数据，而不修正二次元的位置数据。使用隧道修正数据能够进行路径导引。

位于当前位置P4时，视点位置设定于沿着隧道修正数据于后方的高度h的相机位置C4。此时，由于位于地表面更上方，故可无不协调感地显示立体地图。

且，位于当前位置P3时，视点位置设定于沿着隧道修正数据于后方的高度h的相机位置C5。因此，于该情况下，由于亦设定于比地表面高的上方，故可无不协调感地显示立体地图。

隧道修正数据并非表示现实的隧道形状。然而，通过如此修正隧道的地底深度，可方便于地图上显示数据，从而不需使用复杂的算法即可实当前路径导引时无不协调感地显示地图。

地底深度的最大值Dmax如上述，由于用以避免相机位置潜入地底的限制值，故可在比决定相机位置的高度h的值大的范围内任意设定。

(2)隧道数据修正处理：

图10为隧道数据修正处理的流程图。该处理可设为由服务器200(参考图1)执行，亦可设为以连接于服务器200的其他地图数据生成装置执行。任一情况下，均可通过安装用以实现图10所示功能的计算机程序实现。此处，以服务器200执行进行说明。

开始隧道数据修正处理时，服务器200首先读取隧道数据(步骤S40)，以使距地表面的深度D≦最大值Dmax的方式，修正隧道数据的各构成点的高度数据(步骤S41)。

图中例示修正方法的例子。以实线表示修正前的隧道数据，以构成点RP[1]～RP[7]构成而成。距地表面的深度D于中央附近的构成点RP[3]～RP[5]超过最大值Dmax。

高度数据的第一修正方法为将构成点RP[3]～RP[5]修正为地表面深度成为最大值Dmax。以该方法的修正数据分别为构成点RPA[3]～RPA[5]。第一修正方法的特征为修正后的隧道经常在中央附近成为略变形状态，但应修正的构成点少即可完成。

第二修正方法为首先将地表面深度最大的构成点RP[4]的高度修正为最大值Dmax。该构成点为RPB[4]。而且，求出通过隧道区间的两端的构成点RP[1]、RP[7]及修正后的构成点RPB[4]的平滑曲线，例如木条曲线，以落入该曲线上的方式，对各构成点的高度进行修正。其结果，构成点RP[2]、RP[3]、RP[5]、RP[6]分别修正为RPB[2]、RPB[3]、RPB[5]、RPB[6]。第二修正方法应修正的构成点虽较多，但具有可实现全体为平滑隧道形状的优点。

第一修正及第二修正方法选择其中一种即可。

通过上述处理进行隧道数据的修正时，服务器200储存该修正后的数据(步骤S42)，并结束隧道修正处理。于路径导引时，使用修正后的数据进行隧道的显示。

(3)地图显示处理：

图11为第二实施例的地图显示处理的流程图。在实施例1中的地图显示处理(图5)中，于隧道模型生成处理(图5中的步骤S22)之前，追加选择成为显示对象的隧道的处理(图11中的步骤S21A)。由于隧道为本来无法视觉辨识的地物，故将全部隧道作为显示对象时，地图变得非常繁杂，从而对使用者造成混乱，故在第二实施例中，仅将重要性较高的隧道作为显示对象。

重要性较高的隧道基于如下两个条件进行判断：

条件1：路径上的隧道

条件2：与当前链路前端连接的隧道

第二实施例中，以满足条件1或条件2的至少之一作为显示对象，未满足条件1或条件2至少之一则从显示对象排除。

图中表示上述条件的判断例。路径探索结果获得图中以实线所示的路径。各箭头表示路径的行进方向，并且表示构成路径的链路。链路的连接部分的●表示节点。

于最上段描绘的隧道1为位于路径上的隧道。因此，隧道1因上述条件1而成为显示对象。

中段的隧道2连接于当前位置所存在的链路前方的节点的隧道。因此，隧道2因上述条件2而成为显示对象。不管隧道2是否为路径上的隧道，其均成为显示对象的理由如下。隧道2由于与路径上的节点连接，故成为构成用户行经路径时必定通过的分歧点。如果将隧道2从显示对象排除，则路径导引中所用的地图上，会成为宛如未存在上述分歧点的显示，会对用户造成混乱。本实施例中，为了避免此混乱，关于如隧道2般在当前位置对象构成分歧的，均作为显示对象。

下段的隧道3由于条件1、2中的任一个均未符合，故从显示对象排除。其理由是，隧道3虽亦与路径连接并构成分歧，但由于当前位置已通过该分歧，故即使不显示也不会对用户造成混乱。关于之前成为显示对象的隧道2，在通过分歧时，点亦与隧道3同样被切换成不显示。

选择隧道后的处理与第一实施例(图5)相同。对于所选择的隧道生成隧道模型(图5的步骤S22)，进行透化目标物的撷取(步骤S23)、透化目标物投影图的生成(步骤S24)、非透化目标物投影图的生成(步骤S25)、接着进行两者的重迭(步骤S26)，从而显示立体地图。

依据第二实施例，除了第一实施例的效果以外，即使以与当前位置的相对关系设定相机位置，仍可避免相机潜入地底的障碍。且通过选择成为显示对象的隧道，可将对用户提供的信息抑制为适度。

以上，针对本发明的实施例进行说明。

以上实施例1、2所说明的各种特征并无必要必定全部具备，亦可适当地省略一部分并组合而应用。例如，第二实施例所示的隧道数据的修正、或隧道的选择处理亦可应用于第一实施例。且，第二实施例中，亦可以地下建筑物为对象，与隧道同样地进行深度的修正或显示对象的选择。

且，本发明除了上述实施例以外，亦可采用种种变化例：

(1)为透化目标物的地物并无限于必定为隧道或地下建筑物。亦可将存在于地上的地物设为透化目标物；

(2)实施例中以软件进行处理的部分亦可更换为硬件，反之亦可。

[产业上的可利用性]

本发明可无不协调感地表现地下构造物等，从而可应用于视觉辨识的地物的立体地图显示系统。

Claims (9)

1.一种立体地图显示系统，其为将地物以立体表现的立体地图显示系统，其特征在于，包含：

地图数据库，其用于存储前述地物的立体模型；

投影条件设定部，其设定用以投影前述立体地图的投影条件；

透化目标物撷取部，其将前述地物中被地表面或其他地物所遮蔽的至少一部分，根据其属性作为透化目标物予以撷取；

投影处理部，其分别生成对前述透化目标物投影的透化目标物投影图与对前述透化目标物以外的地物投影的非透化目标物投影图；及

重迭处理部，其于上述非透化目标物投影图上，以特定透化率重迭前述透化目标物投影图。

2.根据权利要求1所述的立体地图显示系统，其特征在于，前述透化目标物为地下构造物。

3.根据权利要求2所述的立体地图显示系统，其特征在于：

前述地图数据库以表示线或道路面的多边形的形状存储隧道的立体模型，

前述透化目标物为前述隧道，

且该立体地图显示系统进而包含隧道模型生成部，其对于于前述地图数据库所存储的隧道的立体模型，于道路面两侧附加壁而生成隧道模型；

且前述投影处理部基于前述隧道模型而生成前述透化目标物投影图。

4.根据权利要求3所述的立体地图显示系统，其特征在于，包含：

网络数据，其以节点及链路表示道路；及

当前位置检测部，其检测前述立体地图显示系统的用户当前位置；

前述透化目标物撷取部基于以前述链路连结表示前述立体地图显示系统欲导引的路径的路径数据与前述网络数据，从而将前述隧道中的位于前述路径上的或与前述当前位置所存在的链路前方的节点连接的作为前述透化目标物进行撷取。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的立体地图显示系统，其特征在于：

前述投影处理部通过于对于前述地下构造物有相对的特定视点高度的位置设定用于前述投影的视点并进行透视投影，从而进行前述投影，

前述地下构造物的立体模型以地表面下的深度抑制为比前述视点高度更小的状态予以准备。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的立体地图显示系统，其特征在于，前述重迭处理部使前述透化目标物投影图的上方透化率高于下方而进行前述重迭。

7.一种地图数据生成装置，其用于生成根据权利要求5所述的立体地图显示系统所用的地下构造物数据，其特征在于，包含：

地图数据库，其用于储存前述地下构造物的立体模型；

修正部，其对前述地下构造物的立体模型中地表面下的深度大于前述视点高度的部位进行高度数据修正，以使该深度在前述视点高度以下；及

地图数据库管理部，其将该修正后的立体模型储存于前述地图数据库中。

8.一种立体地图显示方法，其为将地物以立体表现的立体地图显示方法，其特征在于，该方法由计算机执行，包含以下步骤：

于存储有前述地物的立体模型的地图数据库进行存取的步骤；

设定用以投影前述立体地图的投影条件的步骤；

将前述地物中被地表面或其他地物所遮蔽的至少一部分，根据其属性作为透化目标物予以撷取的步骤；

分别生成对前述透化目标物投影的透化目标物投影图与对前述透化目标物以外的地物投影的非透化目标物投影图的步骤；及

于上述非透化目标物投影图上，以特定透化率重迭前述透化目标物投影图的步骤。

9.一种计算机程序，其为用以将地物以立体表示为立体地图的计算机程序，其特征在于，其通过计算机实现下列功能：

于存储有前述地物的立体模型的地图数据库进行存取的功能；

设定用以投影前述立体地图的投影条件的功能；

将前述地物中被地表面或其他地物所遮蔽的至少一部分，根据其属性作为透化目标物予以撷取的功能；

分别生成对前述透化目标物投影的透化目标物投影图与对前述透化目标物以外的地物投影的非透化目标物投影图的功能；及

于上述非透化目标物投影图上，以特定透化率重迭前述透化目标物投影图的功能。