CN105474271B - 立体地图显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明使用立体的地表面数据，以较轻的处理负载进行起伏表现。于地图数据库中，储存表现地表面的立体形状的地表面数据。通过对该地表面数据进行照光而投影，从而生成表现地表面浓淡的二次元图像(图1的中段图像)，将其作为地表面材质并储存于地图数据中。于显示地图时，将地表面材质贴附于地表面数据上，进行透视投影(图1的下段图像)。藉由如此，可提供于地图显示时不必进行照光，从而可以较轻的处理负载能感到地表面起伏的地图。

Description

立体地图显示系统

技术领域

本发明涉及能表现地表面起伏的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。立体地图通常以透视投影等立体描绘立体模型而进行显示。立体地图中，由于地表面亦通过立体多边形而呈现，故藉此亦可表现出起伏亦即表现出地表面的凹凸状态。专利文献1中公开了以立体描绘地表面的方法。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开平10-207351号公报

发明内容

[发明欲解决的课题]

立体地图中，为了表现立体感，仅使用立体模型并不足够，而必须于立体假想空间内设定光源而对立体模型进行照光，从而表现出浓淡。通常，照光处理的计算负荷较大，因此，如果对地表面也进行照光，则多边形的数目变得非常庞大，从而造计算负荷变得非常大的问题课题。

本发明鉴于上述问题，目的为使用立体的地表面数据，从而能以较轻的处理负荷表现起伏。

[用以解决技术问题的手段]

本发明可构成为一种立体地图显示系统，其为显示立体地图的立体地图显示系统，且包含

地图数据库，其存储有表现地表面的立体形状的地表面数据及基于对前述地表面数据进行特定照光的状态的投影图而生成的地表面材质(texture)；及

显示控制部，其通过对前述地表面数据套用前述地表面材质进行投影，从而显示前述立体地图。

本发明中的地表面材质由于基于预先进行照光的状态的投影图而生成，故通过照光而反映地表面上产生的浓淡。本发明中，由于套用该地表面材质而投影地表面，故于地图显示时，不必进行照光即可表现地表面的立体感，从而可以较轻的处理负荷显示立体地图。

本发明中，地表面的材质生成可通过种种设定而进行。例如照光可从正上方进行，亦可从斜向进行。且生成地表面材质时的投影可利用透视投影、平行投影等的各种方法，但基于生成无变形的地表面材质的观点而言，最好使用从正上方的平行投影，亦即显示二次元地图时的投影方法。

显示地图时的投影并无必要一定与生成地表面材质时的投影方法相同。例如可通过从正上方的平行投影而生成地表面材质，且通过从斜方向的透视投影显示地图。

图1为地表面材质及其套用例的说明图。以山M的周边区域为例显示。图的中段中，表示对山M的周边地表面进行照光而投影的地表面材质。通过照光而成为以对应于地表面的起伏表现浓淡的材质。地表现材质为如此生成的二次元图像。

图的下段中，表示对地表面数据贴附上述地表面材质，通过透视投影而描绘的投影图。投影方向为从中段的图中所示的相机C所见的视线方向V。未进行照光。由于对地表面材质赋予浓淡，故即使未照光，如此亦能获得对地表面的起伏赋予立体感的投影图。由于对地表面数据进行投影，故山M的形状于区域B1内表现。

图的上段中，表示不使用地表面数据，而是仅对平坦面贴附地表面材质并进行透视投影的投影图。投影方向中段的图中所示的视线方向V，并未进行照光。虽然对应于地表面材质表现浓淡，但仅通过对平坦面进行贴附，无法获得如下段的图中所示的立体感。且，山M虽存在于区域A1内，但由于为平坦面，故无法再现其形状。仅使用地表面材质，将成为无法感觉到山M存在的图。是否能感觉到立体感并非仅通过山M的有无而感觉。若比较上段的区域A2与下段的区域B2，可知即使于山M以外的区域，地表面的立体感有无亦不同；

如此，本发明中，通过组合套用表示地表面的立体形状的地表面数据与地表面材质，即使不进行照光，亦可感受到充分立体感的投影图再现。

图1只不过表示最普遍的一例，其不应解释为本发明只能应用于如山M的山地。且，于图1的下段，虽表示未进行照光而描绘的例自，但亦可进而进行照光。

本发明提供的立体地图显示系统中，

前述地表面材质亦设为可基于对前述地表面根据其标高值而赋予特定着色的状态的投影图所生成。

藉由如此，除了地表面的立体感以外，亦可通过颜色直觉地掌握地表面的高度。着色可任意设定。例如可考虑以随着标高上升自深绿色至浅绿色变化般进行着色，进而于标高较高的区域赋予棕色等的样态。

于先前所示的图1中，考虑对地点P1、P3、P2、山顶M等的区域分别赋予不同着色。藉由如此，可根据颜色易于辨识标高。

于显示立体地图时，为了减轻投影处理的负荷，有如下方法：准备预先描绘远景的图像数据，将其以立于地表面的状态进行投影的方法。藉由如此，可使投影地表面的范围缩小至距视点特定的距离范围内，从而可减轻投影处理的负荷。本发明中，当然亦可应用该方法。

然而，本发明提供的立体地图显示系统中，

前述显示控制部亦可为不将贴附有描绘包含前述地表面的远方景色的背景图像的多边形立于该地表面，而是通过前述地表面数据的投影显示远方景色。

本发明中，由于使用地表面材质，从而不需照光，因此可减轻显示地图时的处理负荷。因此，不必准备如上述的远景图像，即可通过地表面的投影而描绘远景。通过采用该方法，并无必要预先准备远景的图像数据，亦不会产生即使视点或视线方向产生变化远景亦无变化等缺陷，从而可描绘自近景至远景无断开的自然图像。

本发明提供的立体地图显示系统中，

前述显示控制部亦可设为前述地表面材质的解像度于距前述投影的视点较远的区域比较近区域进一步减低。

藉由如此，可进一步减轻远景描绘所需的负荷。

且，一并地，亦可使地表面数据的材质于距视点较远的区域比较近的区域更粗。例如，可采用于距视点较近的区域，使用以50米间隔的格子赋予标高的地表面数据，而于较远区域使用以100米间隔的格子的方式，使格子间隔产生变化。

本文中，距视点较近区域、较远区域可任意设定。亦可对应于描绘地图时距离视点的距离而连续使解像度等变化，亦可对应于距离视点的距离分割成多个区域，对各区域使解像度等阶段性变化。

本发明提供的立体地图显示系统中，

前述地图数据库亦可进而存储有表现地物的立体形状的立体模型与表示对于该地物预先进行特定照光的状态的外观的材质，

且前述显示控制部亦可进而对于前述立体模型套用前述材质而进行前述投影。

藉由如此，由于针对地物亦即建筑物等的立体模型亦不需要照光，因此可进一步减轻处理负荷。

套用于地表面的材质与表示立体模型外观的材质的照光较好设为相同条件。藉由如此，可实现整体上无不协调感的地图显示。

本发明中，并无必要必须包含全部上述各种特征，亦可适当省略、组合其一部分而构成。

此外，本发明亦可构成为利用计算机显示立体地图的立体地图显示方法，亦可构成为通过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为地表面材质及其套用例的说明图；

图2为立体地图显示系统的构成的说明图；

图3为地图数据库的数据格(cell)构造的说明图；

图4为地图数据库的数据构造的说明图；

图5为地表面材质生成处理的流程图；

图6为地图显示处理的流程图(1)；

图7为地图显示处理的流程图(2)；

图8为深度缓冲清除效果的说明图；

图9为立体地图的显示例的说明图。

附图标记说明：100-立体地图显示系统；110-指令输入部；120-地图数据读出部；121-位准.网格设定部；122-数据格设定部；130-地图数据库；132-地表面数据；133-地表面材质；134-地物数据；140-显示控制部；141-显示/非显示设置部；142-远景描绘部；143-深度缓冲清除部；144-近景描绘部。

具体实施方式

[实施例1]

关于本发明，说明利用个人计算机，以于其显示器上显示立体地图的立体地图显示系统而构成的实施例。本发明亦能以作为路径探索、路径导引装置等的其他装置中的立体地图显示功能而组装。

A.系统构成：

图2为示立体地图显示系统100的构成的说明图。立体地图显示系统使用个人计算机而构成，为于显示器上，根据来自用户的指示而显示立体地图的系统。

本实施例中，虽例示使用个人计算机单独运行的系统，但亦可构成为将地图数据库130等储存于服务器，通过网络连接服务器与个人计算机的系统。且作为显示地图的终端，不仅可以为个人计算机，亦可利用平板终端、移动电话、智能型手机等各种终端。

立体地图显示系统具有图标的各种功能方块。该多个功能方块可通过安装可实现各个功能的软件而构成，但亦可其一部分或全部以硬件构成。

地图数据库130储存有用以显示立体地图的包含表示地物的立体形状等的立体模型等的地图数据。本实施例中，如图中所示，地图数据分为多个位准(level)LVa～LVc而储存。每一个均切分为特定大小的网格(mesh)而管理。位准LVc储存详细度最高的数据，亦即储存到细小巷道、细小地物的数据。由于位准LVc的数据容量必然较大，故将其切分为比较小的网格而管理。位准LVb的详细度比位准LVc稍低。于位准LVb，省略细小巷道等数据，而储存标准道路、建筑物等数据。位准LVb的网格大小设定为大于位准LVc。位准LVa为详细度进一步降低的数据。储存缩小至如高速道路等的主要道路以及如路标等的主要建筑物等数据。位准LVa的网格大小设定为比位准LVb更大小。

各位准的数据由地表面数据132、地表面材质133、地物数据134等构成。地表面数据132为表示地表面的立体形状的数据，将地表面切分为50米等的矩形区域，并对每个各区域存储标高值的数据。地表面材质133以对地表面数据132进行照光的状态从正上方投影而生成的投影图进行切分所生成的二次元图像。成为表现地表面浓淡的材质图像。地物数据134储存表现建筑物等地物的立体形状的立体模型及对地物赋予的材质。

地图数据虽以分为如此位准而储存，但不应解释为地物数据由各位准其中任一个选择储存。例如，可将如路标的主要建物于位准LVa～LVc的全部位准中共通地储存。亦即各位准的数据不管用哪个，均能以对应于该位准的详细度显示地图。

本实施例中，地图数据以进一步细分网格的数据格进行管理。该数据格的构造将于后述。

指令输入部110接收来自使用者的有关立体地图显示的指令。例如包含用以显示地图的视点位置、视线方向、显示范围(尺标)等的指示。

地图数据读出部120发挥从地图数据库130读出地图数据的功能。位准.网格设定部121根据来自使用者所指定的视点位置等决定使用地图数据库130中的哪一位准、哪一网格的数据。数据格设定部122决定要使用由位准.网格设定部121所设定的网格内哪一数据格中所储存的数据。地图数据读出部120自如此设定的网格、数据格读取用于地图显示的数据。

本实施例中，为了显示一张立体地图，从而并用多个位准的地图数据。关于地图数据并用的控制将于后述。

显示控制部140使用地图数据库130的地图数据显示立体地图。

本实施例中，地图分为距离视点远方的远景区域与距离视点较近的近景区域。各使用不同的位准地图数据通过以下方法进行显示。

显示/非显示设置部141根据距离视点位置的距离决定储存于地图数据内的各地物的显示/非显示。该处理为对远景区域、近景区域两者均适用的处理。

远景描绘部142描绘远景区域的地图。本实施例中，设为通过从所指定的视点位置的透视投影而描绘鸟瞰图。亦可设为将视点位置设定为较低的状态所描绘。于立体中，为了进行所谓隐线处理，于深度缓冲器中存储投影时的各点距离视点的距离，亦即深度。远景区域的描绘时，亦将各点深度存储于深度缓冲器中。

深度缓冲清除部143将远景区域描绘时所存储的深度缓冲器的值初始化。通过该处理，所描绘的远景区域不具有立体的意味，从而成为构成一张二次元的背景图像。

近景描绘部144于深度缓冲器经初始化后，描绘近景区域的地图。近景区域的描绘方法为使用与远景区域相同视点、相同投影方法而进行。且，近景描绘时的各点深度重新存储于深度缓冲器中，基于此实施隐线处理。但是，由于远景区域仅作为背景图像进行处理，因此成为近景区域被写在远景区域上。

B.地图数据库的构造：

接着，针对本实施例中的地图数据库的构造进行说明。如先前所说明，本实施例中，事先准备分为详细度不同的位准的地图数据(参考图2)，针对各位准，以特定的地理大小所成的网格单位储存地图数据。而且，进而于网格内，基于所储存的地物大小及数据量，定义将网格细分化的数据格，以数据格为单位储存数据。以下，首先说明数据格的概念，其次，针对数据的构造进行说明。

图3为地图数据库的数据格构造的说明图。于左侧显示构成地图数据的网格的例子。

该网格内，储存有表现各种地物的形状等的地物数据。图中，成为储存水池、道路、铁路、多个建筑物的地物数据。而且，各地物的平面大小不同。例如，道路为于网格内遍及大致全局地存在“长的”地物。如此，平面尺寸较大的地物于本文中称为大地物。水池或铁路在网格内占有比较广的区域，其大小为中程度的地物(以下称为“中地物”)。大地物、中地物的区分无法根据地物属性一概定义，二是基于网格内的各地物所占的实际大小而决定。例如，于存在有比图2所示更大的水池时，该水池亦可作为大地物加以处理。

此种大地物、中地物以外的平面大小比较小的建物等称为小地物。

本实施例中，如上述，根据平面尺寸大小区分地物后，设定管理每个地物的单位的数据格。

大地物的情况下，成为如右侧所示的与网格相同大小的数据格1(C1)。中地物的情况下，设定比网格小的两个数据格2(C21、C22)。亦可设为使用将数据格C21、C22合计的大小的数据格。数据格2是否分割为两个数据格C21、C22基于各数据格所含的数据量是否超过预先设定的上限值而判断。水池及铁路的地物数据的总数据量超过数据格2中所设定的上限值时，成为分割成数据格C21、C22进行管理，于收敛于上限值以下时，只要将数据格C21、C22合计作为单一数据格进行管理即可。如此，数据格C21、C22等的形状为基于各数据格中所含的地物大小与各数据格内的地物的数据量而决定。

小地物的情况亦相同，将建筑物的地物数据分成两个数据格3(C31、C32)进行管理。数据格C31、C32的形状亦基于各数据格内所含的地物形状及数据量而决定。图3中，数据格3并非对每一个建物进行设定，而是于数据格C31中储存两个建物，于数据格C32中储存4个建物，表示即使于储存该多个建筑物的状态，各数据格的数据量仍为上限值以下。

左侧的图中所示的一点链线表示数据格2，虚线表示数据格3。如此将一张网格的地物数据分割为多个数据格进行管理。于图3中，分类为大地物、中地物、小地物三种类，对于每种地物分别设定数据格，但亦可分类为大地物、小地物后，仅针对小地物设定数据格。

本实施例中的数据格并非将网格内的地物仅基于地理区分而细分化，而是将地物本身分类为大地物、小地物等之后，对每一类再进行设定。因此，并非解释为即使仅读取任一分类，例如仅读取储存小地物的数据格3，亦可显示地图。为了显示适切的地图，有必要读取数据格1～3的全部。然而，根据地图的显示范围，只要有数据格C31的数据即已足够，于数据格C32的数据在显示范围外时，依据本实施例，由于可省略数据格C32的读取，故可减轻地图显示的处理负荷。

图中的右下表示各数据格所储存的地物数据的内容。地物数据具有表示地物的立体形状的立体模型与其上所附的材质。例示的建筑物的情况下，材质对于其上面、侧面等的各多边形进行准备。地物数据中亦可进而加上表示地物类别等的属性数据。

本实施例中，针对地物的材质，亦设为赋予已施以浓淡的外观。亦即，将地物配置于立体假想空间内后，进行照光计算各面的浓淡，并生成反映其结果的材质。藉由如此，于显示地图时，若套用该材质，则即使无照光，亦可赋予地物立体感。

图4为地图数据库的数据构造的说明图。

地图数据库如图2所示分为多个位准进行管理。

各位准的数据以特定的地理大小的多个网格所构成。而且，各网格如图3所示，分为储存大地物的数据格1、储存中地物的数据格2、储存小地物的数据格3。亦可省略数据格2，亦可采用4个级别以上的数据格构造。

于各网格中，储存有地表面数据及地表面材质作为所有数据格共通的数据。于各数据格中储存如下所示的数据。

以数据格1为例，举例说明各地物的数据构造。对于各地物，储存有图标的种种数据。

“地物ID”为地物所固有的识别信息。

“名称”为地物名称。

“位置”为地物的代表点位置。例如可使用平面形状的重心的坐标值。

“形状”表示地物的平面或立体形状的多边形数据。

“种别”为表示道路、建物等的地物类别的信息。

“显示位准”为用以控制与距显示地图时的视点的距离对应的地物显示/非显示的信息。本实施例中，如图中所示，显示位准设为以0～3的整数值表示。显示位准“0”表示该地物显示在距离视点比较近的距离D1范围内。同样地，显示位准“1”表示该地物显示在与视点的距离D2范围内的情况，显示位准“2”表示该地物显示在与视点的距离D3的范围内的情况。显示位准“3”由于未设定距离的上限值，故不管与视点的距离为何均以此表示。

显示范围的例子于图中以阴影线表示。对于地物设定显示位准“2”时，成为比距离D3短的范围，亦即图中以阴影线表示的范围内进行显示。

C.地表面材质生成处理：

针对用以生成地表面材质的处理进行说明。此为利用与图2所示的立体地图显示系统100另外准备的生成装置预先执行的处理。生成装置可为如下构成：于具有可计算照光的程度的处理能力的计算机中，安装可实现以下所示的地表面材质的生成功能的计算机程序。当然，亦可于立体地图显示系统100中组装此种功能。

图5为地表面材质生成处理的流程图。生成装置首先读取地表面数据(步骤S1)。接着，设定用以实施照光的光线方向(步骤S2)。光线方向可任意设定，并无必要与显示地图时的视点方向一致。可设为从正上方照射，亦可设为从斜向照射。且，不限于从一个部位进行照射，亦可从多个部位进行照射。

本实施例中，设定为与对于地物生成材质时所实施的照光方向相同方向。藉由如此，则可使地物产生浓淡，与地表面产生的浓淡一致，从而无不协调感。

接着，生成装置根据标高对地表面进行着色(步骤S3)。着色方法亦可任意设定。本实施例中，以将标高值设为未达50米、50米以上～未达100米---的方式分为多个区分，对每个区分设定着色。着色为设定较低区域为浅绿色，随着标高升高而成为深绿色，于标高进一步更高的区域则使用棕色。

不限于该方法，亦可通过对应于标高的函数，设定为使着色的亮度或彩度连续变化。

生成装置对经如此着色的地表面从正上方投影，对步骤S2所设定的照光所产生的阴影进行计算(步骤S4)。本实施例中，为了生成变形少的材质，设为使用从正上方的平行投影。投影方法亦可使用透视投影，投影方向亦可任意设定。

生成装置通过切出所得投影结果而生成材质，并将其储存(步骤S5)。图中示意性表示储存状况。如图示，从广范围的投影结果切出图像，将其作为地表面材质予以储存。本实施例中，地表面材质准备近景用与远景用两种。近景用为以高解像度表示比较狭窄范围的材质。远景用为以低解像度表示广范围的材质。图中的例子为远景用为近景用的4倍(相似比2)的广度，但并非限定于该关系。远景用与近景用的相似比能以任意实数设定。

由于地表面材质对应于地图位准与各网格建立关联地储存(参考图4)，因此于上述步骤S5所切出的材质与地图的网格为相同大小较有效率，但并非限定于必须为相同大小。例如，远景用的材质亦可套用于比其狭小的网格，或是通过排列多张近景用材质，亦可套用于宽的网格。

D.地图显示处理：

针对用以显示地图的处理进行说明。其以图2中所示的显示控制部140所执行的处理为主，且硬件上由地图显示系统100中的CPU执行处理。

图6、图7为地图显示处理的流程图。

处理开始时，地图显示系统100中的CPU输入来自用户的视点、视线方向、显示尺标的指示(步骤S10)。该多个指示亦可使用不履行(default)值。

接着，CPU特定出应读取地图数据的位准及网格(步骤S12)。图中，例示网格的特定方法。

本实施例中，于远景区域/近景区域的两个区域，并用位准不同的两个地图数据显示地图。CPU首先基于来自用户指定的显示尺标，特定出远景/近景各区域的位准。例如，作为显示尺标，于指定广域显示时，选择图2所示的位准LVa作为远景用，选择位准LVb作为近景用。相对于此，于指定详细显示时，选择图2所示的位准LVb作为远景用，选择位准LVc作为近景用。

选择位准后，CPU基于视点及视线方向，以各位准，特定出成为地图数据的读取对象的网格。图中例示网格的特定方法。以视点为中心的扇形状的范围为地图的显示范围。其中，与视点比较近、附有阴影线的范围成为近景区域，其远方的带白色的范围为远景区域。

近景用所选择的位准的地图数据中，与近景区域重迭的网格，亦即图中以虚线表示的9个网格为近景用的地图数据中的读取对象。关于远景用亦同样，与远景区域重迭的网格，亦即图中以实线表示的2个网格为远景用的地图数据中的读取对象。

如后述，本实施例中，针对远景区域所描绘的地图图像上，覆写有近景区域的地图图像。因此，关于远景区域，并无必要一定将地图数据的读取范围限定于远景区域。例如，读取包含距离视点附近的近景区域、远景区域的两者的范围时，利用该多个全体描绘远景图像亦无妨。

接着，CPU基于地图显示位置、视线方向，特定出应读取地图数据的数据格(步骤S14)。图中举例说明数据格的特定方法。

通过步骤S12的处理，成为特定出以网格M1、M2为读取对象。于网格M1中，以图中虚线所示般定义数据格C1～C6。于网格M2中，定义数据格C7～C11。CPU从该网格M1、M2中所含的数据格C1～C11中特定出与地图的显示范围V(图中虽以矩形表示，但严格来讲作为透视投影的区域成为扇形状)重迭的数据格作为读取对象。该结果，于图中，数据格C4～C9成为读取对象。

通过以如此数据格单位特定读取对象，由于并无必要读取网格M1、M2全体的地图数据，故可缩短地图数据读取所需的时间。

CPU从被特定的数据格读取满足显示与视点的距离的位准的地物数据(步骤S16)。例如，如图4所示，显示位准“2”指在与视点的距离D3以内进行显示，因此于该地物存在于比与视点的距离D3更远方时，可从读取对象中被除外。该判断所用的地物与视点的距离亦可设为对每个地物分别算出，亦可使用数据格的代表点(例如于数据格的边界上的与视点最近的点)而算出。

亦可代替上述处理，而设为一旦读取地物数据后，基于显示位准控制显示/非显示。

接着，CPU对应于远景用网格、近景用网格而贴附地表面材质(步骤S17)。如先前图5所示，本实施例中，对远景用准备低解像度的地表面材质，对近景用准备高解像度的地表面材质。因此，分开使用该多个分别对于近景区域贴附近景用的地表面材质和对远景区域贴附远景用的地表面材质。亦可不分开使用，而是设为对于全部区域，统一使用近景用或远景用中的一种。

若以上处理结束，则CPU以透视投影描绘远景区域(步骤S18)。本实施例中，虽描绘自高的视点的鸟瞰图，但亦可描绘自低的视点的驾驶者视野。该处理所用的为远景用的位准的地图数据。

于步骤S18的处理中，将各点的深度存储于深度缓冲器，并进行隐线处理。

描绘远景区域时，于与近景区域的交界附近，以不描绘立体地物的方式进行控制。该处理可通过设定在与近景区域的交界附近不显示地物的非显示区域，并对每个地物判断是否属于该非显示区域而实现。亦可代替该处理，而设为在远景区域不描绘一切地物，而仅描绘地表面的多边形。

完成远景区域的描绘后，CPU清除深度缓冲器(步骤S20)。藉此，远景区域的图像(以下称为“远景图像”)不具有深度信息，而是成为表示简单的二次元背景图像。

接着，CPU以透视投影描绘近景区域(步骤S22)。透视投影的视点、视线方向与远景区域的描绘(步骤S18)相同。步骤S22所用的为近景用的位准的地图数据。

由于清除了深度缓冲器，故近景用的图像(以下称为“近景图像”)覆写于远景图像前面上。但是，近景用的图像的透视投影时，由于重新将深度储存于深度缓冲器，故对于近景用的图像适当施以隐线处理。

此处，对描绘远景区域时所设定的非显示区域的意思进行说明。

本实施例中，如上述，通过清除深度缓冲器，从而在远景图像上覆写近景图像。因此，于远景图像与近景图像的交界附近描绘立体地物的情况，会产生因该近景图像而不自然地覆盖隐藏其一部分。如上述，若对远景图像于交界附近设有非显示区域，于交界附近不描绘立体的地物，则可避免这种缺陷。非显示区域的大小可基于由近景区域所覆写的范围为前提，以可达成上述目的的方式任意设定。

E.立体地图的显示例及效果：

图8为表示深度缓冲器清除效果的说明图。

显示V1为表示远景图像的例子。此处，其将亦包含近景区域的自视点附近至远方的全体作为远景区域而描绘。该例中，该远景图像虽主要仅描述地表面，但亦可描绘地物。

显示V2为表示近景图像的例子。并未描绘远景图像。此处所描绘的如图6中的步骤S12所示，为距离视点的作为近景区域而设定的距离范围内的投影透视图。于近景区域以鸟瞰图描绘道路等，且关于主要地物以立体描绘。

显示V3表示对远景图像重迭近景图像的状态。此为在本实施例中实现的立体地图。于远方显示作为远景图像的山等，于接近视点侧描绘有道路、建物等。

显示V4作为比较例而表示，为于描绘远景图像后，不清除深度缓冲器即描绘近景图像的情况的例子。可知成为应以近景图像被描绘的道路等几乎未被描绘，立体地物不自然存在的图像。

右下图为表示深度缓冲器的影响的说明图。地表a表示远景区域的地表面，地表b表示近景区域的地表面。由于在远景用的地图数据与近景用的地图数据分别包含误差，故若将两者重迭，则有地表面高度于每个地点不同的情况。描绘远景区域后，若不清除深度缓冲器即描绘近景区域，则于远景图像与近景图像之间亦进行隐线处理。其结果，于地图数据上，于远景区域的地表面高于近景区域的地表面的地点的部分，会成为近景图像被远景图像的地表面覆盖隐蔽，从而成为于显示V4中表示的不自然图像。

深度缓冲器的影响不限于于如此不同位准的地图数据之间有不匹配的情况。即使两者完全匹配的情况下，因显示处理过程中的化整误差(rounding error)的影响，结果可能会产生如右下图所示的地表面高度不匹配的情况。且，于不同位准的地图数据之间地表面高度完全一致的情况，此时，在深度相同的地点存在多个多边形，而图形引擎(graphicsengine)无法判断对哪一个进行可视觉辨识地描绘才好，亦会产生图像本身不稳定漂浮的现象。

依据本实施例的立体地图显示系统，描绘远景图像后，通过清除深度缓冲器，可避免该缺陷，即使并用多个字准的地图数据时，亦可很好看地显示立体地图。且通过并用多个字准的地图数据，由于并无必要针对远景区域读取详细的地图数据，故可对近景数据提供充分详细的信息，并且于远景区域可使用数据量低的地图数据有效率地描绘地图。

另外，本实施例中，不仅以网格单位储存地图数据，亦能以将网格细分化的数据格单位进行读出而储存。藉由如此，可避免地图显示中无用的数据读取，从而可缩短地图显示时数据读取所需的时间。

图9为表示立体地图的显示例的说明图。如区域E所示，通过利用地表面材质表现浓淡，从而能感受到立体感。于视点较近区域F中未表现浓淡是因为以该显示尺标观看时，区域F成为比较平坦的市街地。

且，本实施例中，远景区域亦通过投影而描绘地表面数据，并非为通过描绘预先准备的背景图像而显示远景图像。因此，区域E为基于地表面数据而再现的忠实景色。如此，通过使用地表面数据，可提供若视点位置、视线方向产生变化，则亦根据此而变化的忠实远景图像。

依据本实施例的立体地图显示系统，通过使用预先进行照光而生成的地表面材质，可提供一面减轻地图显示时所需的处理负荷，一面能感到地表面浓淡的地图。且，其结果，可使用地表面数据描绘至远景，从而可提供忠实且自然的远景图像。

以上，针对本发明的实施例进行说明。

本发明提供的立体地图显示系统并无必要具备上述实施例的全部功能，亦可仅实现一部分。且亦可设置对于上述内容更多的功能。

本发明不限于上述实施例，不用说在不脱离其主旨的范围内，可采用各种构成。例如，实施例中以硬件构成的部分亦可由软件构成，亦可相反。

[产业上的可利用性]

本发明可利用于使用立体的地表面数据且以较轻的处理负荷表现起伏。

Claims (5)

1.一种立体地图显示系统，其为显示立体地图的立体地图显示系统，其特征在于，包含：

地图数据库，其存储有表现地表面的立体形状的地表面数据及基于对前述地表面数据进行特定照光的状态的投影图而生成的地表面材质；及

显示控制部，其通过对前述地表面数据套用前述地表面材质进行投影，从而显示前述立体地图；

前述地图数据库进而存储有表现地物的立体形状的立体模型与表示对于该地物预先进行特定照光的状态的外观的材质，

且前述显示控制部进而对于前述立体模型套用前述材质而进行前述投影。

2.根据权利要求1所述的立体地图显示系统，其特征在于，前述地表面材质基于对前述地表面根据其标高值赋予特定着色的状态的投影图而生成。

3.根据权利要求1或2所述的立体地图显示系统，其特征在于，前述显示控制部不将贴附有描绘包含前述地表面的远方景色的背景图像的多边形立于该地表面，而是通过前述地表面数据的投影而显示远方景色。

4.根据权利要求1或2所述的立体地图显示系统，其特征在于，前述显示控制部使距前述投影的视点较远区域的前述地表面材质的解像度，比距前述投影的视点较近区域的前述地表面材质的解像度更为减低。

5.一种立体地图显示方法，其为通过计算机显示立体地图的立体地图显示方法，其特征在于，计算机执行以下步骤：

从存储有表现地表面的立体形状的地表面数据及基于对前述地表面数据进行特定照光的状态的投影图而生成的地表面材质的地图数据库中读取前述地表面数据及地表面材质的步骤，前述地图数据库进而存储有表现地物的立体形状的立体模型与表示对于该地物预先进行特定照光的状态的外观的材质；及

通过对前述地表面数据套用前述地表面材质及对于前述立体模型套用前述材质进行投影，从而显示前述立体地图的步骤。