CN115187762B - 一种车载地图的渲染方法和装置、车辆、以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种车载地图的渲染方法和装置、车辆、以及存储介质。所述方法包括获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；在所述周围环境信息中提取交通关联对象；在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；将所述三维环境感知地图在所述车辆中向用户展示。从而可以向用户提供实时的周围环境信息的地图，便于用户通过在车辆感知车辆周围的实时变化，提高车辆行驶安全。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车载地图的渲染方法和一种车载地图的渲染装置、一种车辆、以及一个或多个机器可读介质。
背景技术
一般来说，在用户使用车辆的过程中，车辆可以向用户提供导航地图，展示车辆周围的环境如交通路网、周围建筑物信息、地理信息等。但是，导航地图中提供的信息通常不是实时更新的，且通常采用二维地图的方式向用户展示。在此情况下，用户无法很好地感受到当前车辆所在位置及车辆周围的交通状况。特别是在辅助驾驶或者自动驾驶场景下，导航地图目前提供的信息不利于用户判断车辆周围环境情况，导致用户无法较为安全地使用辅助驾驶功能或者自动驾驶功能。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车载地图的渲染方法和相应的一种车载地图的渲染装置、一种车辆、以及一个或多个机器可读介质。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种车载地图的渲染方法，包括：
获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；
在所述周围环境信息中提取交通关联对象；
在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；
将所述三维环境感知地图在所述车辆中向用户展示。
可选地，所述在所述周围环境信息中提取交通关联对象的步骤，包括：
在所述周围环境信息中，提取动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象。
可选地，所述在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图的步骤，包括：
基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系；
基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息；
采用所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象的定位信息，在所述三维模型地图中的相应位置渲染所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
可选地，所述基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系的步骤，包括：
基于所述周围环境信息，确定所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标；
所述基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息的步骤，包括；
基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，在三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息。
可选地，所述基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，在三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息的步骤，包括：
基于所述车辆在所述三维路网地图中的地表平面坐标以及预设的地心地固坐标，确定车辆的经纬高坐标；
采用所述车辆的经纬高坐标，确定所述车辆在所述三维模型地图中的位置，作为所述车辆在所述三维模型地图中的定位信息；
采用所述车辆的经纬高坐标以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，确定所述交通关联对象的经纬高坐标，作为所述交通关联对象在所述三维模型地图中的定位信息。
可选地，所述在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图的步骤，包括：
基于所述交通环境对象与所述车辆之间的碰撞风险程度，确定所述交通环境对象的目标纹理；
在模型库中选取所述车辆对应的预设车辆模型以及与所述交通环境对象匹配的预设对象模型；
在三维模型地图中采用所述目标纹理对所述预设对象模型进行渲染，生成所述交通关联对象对应的虚拟模型，并在三维模型地图中采用所述预设车辆模型渲染生成所述车辆对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
可选地，所述获取车辆的定位信息的步骤，包括：
获取所述车辆的经纬高坐标；
基于预设的自车定位锚点以及所述车辆的经纬高坐标，将所述车辆的经纬高作为转换为地表平面坐标；所述自车定位锚点为车辆第一次完成冷启动时所处位置；
根据所述车辆的地表平面坐标，从周围环境信息中提取的三维路网表征以及三维路网地图，调整所述车辆的地表平面坐标，得到所述车辆的经过修正的地表平面坐标。
本发明实施例还提供一种车载地图的渲染装置，包括：
环境获取模块，用于获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；
提取模块，用于在所述周围环境信息中提取交通关联对象；
渲染模块，用于在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；
展示模块，用于将所述环境感知地图在所述车辆中向用户展示。
可选地，所述在所述周围环境信息中提取交通关联对象的步骤，包括：
在所述周围环境信息中，提取动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象。
可选地，所述渲染模块包括：
相对位置确定子模块，用于基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系；
对象定位子模块，用于基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息；
渲染子模块，用于采用所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象的定位信息，在所述三维模型地图中的相应位置渲染所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
可选地，所述相对位置确定子模块，包括：
相对坐标确定单元，用于基于所述车辆采集的周围环境信息，确定所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标；
所述对象定位子模块包括；
对象定位单元，用于基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象在的定位信息。
可选地，所述对象定位单元包括：
车辆坐标确定子单元，用于基于所述车辆在所述三维路网地图中的地表平面坐标以及预设的地心地固坐标，确定车辆的经纬高坐标；
车辆位置确定子单元，用于采用所述车辆的经纬高坐标，确定所述车辆在所述三维模型地图中的位置，作为所述车辆在所述三维模型地图中的定位信息；
对象位置确定子单元，用于采用所述车辆的经纬高坐标以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，确定所述交通关联对象的经纬高坐标，作为所述交通关联对象在所述三维模型地图中的定位信息。
可选地，所述渲染模块包括：
纹理确定子模块，用于基于所述交通环境对象与所述车辆之间的碰撞风险程度，确定所述交通环境对象的目标纹理；
匹配子模块，用于在模型库中选取所述车辆对应的预设车辆模型以及与所述交通环境对象匹配的预设对象模型；
模型渲染子模块，用于在三维模型地图中采用所述目标纹理对所述预设对象模型进行渲染，生成所述交通关联对象对应的虚拟模型，并在所述三维模型地图中采用所述预设车辆模型渲染生成所述车辆对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
可选地，所述环境获取模块包括：
坐标获取子模块，用于获取所述车辆的经纬高坐标；
转换子模块，用于基于预设的自车定位锚点以及所述车辆的经纬高坐标，将所述车辆的经纬高作为转换为地表平面坐标；所述自车定位锚点为车辆第一次完成冷启动时所处位置；
调整子模块，用于根据所述车辆的地表平面坐标，从周围环境信息中提取的三维路网表征以及三维路网地图，调整所述车辆的地表平面坐标，得到所述车辆的经过修正的地表平面坐标。
本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行如本发明实施例所述的一个或多个的方法。
本发明实施例还公开了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明实施例所述的一个或多个的方法。
本发明实施例包括以下优点：
通过本发明实施例获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息，以确定车辆自身所处的位置，并通过车辆采集车辆周围的环境信息；在所述周围环境信息中提取交通关联对象，以确定周围环境信息中可能影响车辆行驶的对象；在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图，从而生成可以向用户提供实时的周围环境信息的地图；将所述三维环境感知地图在所述车辆中向用户展示，便于用户通过在车辆感知车辆周围的实时变化，提高车辆行驶安全。
附图说明
图1是本发明实施例的一种车载地图的渲染方法实施例的步骤流程图；
图2是本发明实施例的一种车载地图的渲染方法实施例的步骤流程图；
图3是本发明实施例的一种车载地图的渲染装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例的核心构思之一在于，面对目前导航地图提供的内容无法使用户较为安全地使用辅助驾驶功能或者自动驾驶功能的情况，通过车辆实时采集周围环境信息，并在周围环境信息中提取与车辆安全行驶存在关联的交通关联对象，并基于车辆以及交通关联对象所处的位置相应地在三维模型地图中渲染生成车辆以及交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图，使得用户可以通过三维环境感知地图实时地感知车辆周围的实时环境状况，并基于三维环境感知地图使用辅助驾驶功能或者自动驾驶功能，有效地提高了车辆行驶的安全性。
参照图1，示出了本发明实施例的一种车载地图的渲染方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤101，获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；
具体而言，车辆自身可以设置有定位装置如卫星导航系统(Global NavigationSatellite System,GNSS)、惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)、以及载波相位差分技术(Real Time Kinematic,RTK)等。由此，车辆可以确定自身的定位信息如经纬高坐标(WGS-84坐标)以及航向角，还可以确定自身的车速信息。
同时，车辆还可以设置有环境感知装置如视觉感知装置、毫米波雷达以及激光雷达等。从而车辆可以采集其周围环境信息，例如车辆前方、车辆后方、车辆左侧、车辆右侧等多侧的环境信息。
步骤102，在所述周围环境信息中提取交通关联对象；
在车辆获取得到车辆周围环境信息之后，可以进一步对周围环境信息进行识别，提取周围环境信息中的交通关联对象，例如，机动车、非机动车、行人、锥桶，防撞桶，充水式护栏，施工围栏等。
具体而言，可以预先训练用于目标检测以及目标分类的深度学习算法，其可以在车辆获取的到的周围环境信息中检测交通关联对象，并进一步对其进行分类，将其分类为机动车、非机动车、行人、锥桶，防撞桶，充水式护栏，施工围栏等，以实现在周围环境信息中提取交通关联对象。
步骤103，在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；
为了更好地体现车辆周围的环境状况，可以提供一三维模型地图。在三维模型地图中可以包含高精度的三维模型数据如车道线、道路标识、交通灯、隔离带、路沿、桥梁(含立交桥)、楼宇、山川、河流等。由此，用户可以基于三维环境感知地图，感知车辆周围主要的环境信息。
其后，可以进一步在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。在三维环境感知地图中可以展示车辆的实时位置，以及车辆周围实时更新的交通关联对象，从而用户可以更好地基于交通关联对象感知车辆周围实时变化的环境。
步骤104，将所述三维环境感知地图在所述车辆中向用户展示。
在渲染生成三维环境感知地图之后，可以将所述环境感知地图在所述车辆中通过显示屏向用户展示。用户可以在车辆中通过查看车辆提供的环境感知地图，得知车辆周围实时变化的环境并可以根据实际需要，对车辆进行相应的处理。同时，三维环境感知地图中主要包含的内容主要于车辆行驶存在关联，用户可以更好地关注车辆行驶安全本身，而不会被其他无关信息影响，从而可以提高用户驾驶车辆的安全性。
通过本发明实施例的获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息，以确定车辆自身所处的位置，并通过车辆采集车辆周围的环境信息；在所述周围环境信息中提取交通关联对象，以确定周围环境中可能影响车辆行驶的对象；在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图，从而生成可以向用户提供实时的周围环境信息的地图；将所述三维环境感知地图在所述车辆中向用户展示，便于用户在车辆内感知车辆周围的实时变化，提高车辆行驶安全。
参照图2，示出了本发明实施例的一种车载地图的渲染方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤201，获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；
具体而言，车辆自身可以设置有定位装置如卫星导航系统(Global NavigationSatellite System,GNSS)、惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)、以及载波相位差分技术(Real Time Kinematic,RTK)等。由此，车辆可以确定自身的定位信息如经纬高坐标(WGS-84坐标)以及航向角，还可以确定自身的车速信息。
同时，车辆还可以设置有环境感知装置如视觉感知装置、毫米波雷达以及激光雷达等。从而车辆可以采集其周围环境信息，例如车辆前方、车辆后方、车辆左侧、车辆右侧等多侧的环境信息。
在本发明的一种实施例中，所述获取车辆的定位信息的步骤，包括：
S11，获取所述车辆的经纬高坐标；
具体而言，车辆的定位装置如卫星导航系统、惯性测量单元、以及载波相位差分技术等可以定位得到车辆的经纬高坐标。
S12，基于预设的自车定位锚点以及所述车辆的经纬高坐标，将所述车辆的经纬高坐标转换为地表平面坐标；所述自车定位锚点为车辆第一次完成冷启动时所处位置；
三维路网地图通常可以采用地表平面坐标来标记地图上的位置。地表平面坐标也叫站心坐标系，其以一位置P作为坐标原点表示三维直角坐标系或者二维投影坐标系来描述地球表面。位置P可以为定位基站，也可以是自车定位锚点。在本发明实施例中，位置P均为自车定位锚点。
具体地，自车定位锚点为车辆第一次完成冷启动时所处位置。在记录车辆第一次完成冷启动所处位置作为自车定位锚点时，还可以同时记录第一次完成冷启动所处位置的经纬高坐标和地心地固坐标，从而可以得知自车定位锚点的经纬高坐标和地心地固坐标。其后，可以基于自车定位锚点的地心地固坐标以及车辆行驶过程中的经纬高坐标，确定自车定位锚点以及车辆之间的相对位置关系，将所述车辆的经纬高坐标转换为地表平面坐标，便确定车辆在三维路网地图中的所处位置。
S13，根据所述车辆的地表平面坐标，从周围环境信息中提取的三维路网表征以及三维路网地图，调整所述车辆的地表平面坐标，得到所述车辆的经过修正的地表平面坐标。
具体而言，从周围环境信息中还可以提取得到车辆周围的三维路网特征，将车辆采集得到的三维路网特征与三维路网地图匹配，基于匹配结果对车辆的地表平面坐标进行修正，得到车辆的经过修正的地表平面坐标，以获得高精准度的车辆地表平面坐标。
步骤202，在所述周围环境信息中，提取动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象。
具体而言，在车辆获取得到车辆周围环境信息之后，可以进一步对周围环境信息进行识别，提取周围环境信息中的交通关联对象。交通关联对象可以进一步包含动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象。其中，动态的交通参与对象可以为机动车和非机动车，行人等参与交通的对象。静态的交通环境对象可以为锥桶，防撞桶，充水式护栏，施工围栏等影响交通的对象。
在具体实现中，可以预先训练用于目标检测以及目标分类的深度学习算法，其可以在车辆获取的到的周围环境信息中检测交通关联对象，并进一步对其进行分类，将其分类为动态的交通参与对象或者静态的交通环境对象。其后，还可以进一步将交通参与对象分类为机动车、非机动车、行人等。将交通环境对象分类为锥桶，防撞桶，充水式护栏，施工围栏等。
步骤203，在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；
为了更好地体现车辆周围的环境状况，可以生成一三维模型地图。在三维模型地图中可以包含高精度的三维模型数据如车道线、道路标识、交通灯、隔离带、路沿、桥梁(含立交桥)、楼宇、山川、河流等。由此，用户可以基于三维环境感知地图，感知车辆周围主要的环境信息。
其后，可以进一步在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。在三维环境感知地图中可以展示车辆的实时位置，以及车辆周围实时更新的交通关联对象，从而用户可以更好地基于交通关联对象感知车辆周围实时变化的环境。
在本发明的一种实施例中，所述在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图的步骤，包括：
S21，基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系；
在基于周围环境信息提取得到交通关联对象之后，可以基于周围环境信息，确定交通关联对象相对于车辆的位置关系，以便可以在三维模型地图中添加交通关联对象的模型。
在本发明的一种实施例中，所述基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系的步骤，包括：
S31，基于所述周围环境信息，确定所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标；
车辆可以通过环境感知装置如视觉感知装置、毫米波雷达以及激光雷达等采集其周围环境信息，在采集周围环境信息的同时，可以以车辆作为基准，确定周围环境信息中交通关联对象与车辆自身的相对位置关系。
在具体实现中，可以以自车后轴中心点为原点构建基于自车的局部坐标系，其后基于毫米波雷达数据、激光雷达数据等，确定动态的交通参与对象相对于车辆的相对坐标以及航向角，并确定静态的交通环境对象相对于车辆的相对坐标。其中，相对坐标可以采用包含横向、纵向和高度的直角坐标系(x，y，z)表达。
S22，基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息；
在获取得到交通关联对象相对于车辆的位置关系之后，由于车辆在三维模型地图中的位置可以是已知的，因此可以基于车辆的位置以及基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息。
在本发明的一种实施例中，所述基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息的步骤，包括；
S41，基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息，以在地图中体现车辆周围的实时的交通关联对象。
在具体实现中，三维模型地图采用经纬高坐标表达位置信息。由于经纬高坐标采用经度、纬度、高度来表达物体的位置，而相对坐标采用包含横向、纵向和高度的直角坐标系表达与车辆之间的距离，因此，较难直接采用车辆的经纬高坐标，直接计算得到交通关联对象的经纬高坐标，以得知交通关联对象在三维模型地图中的位置。需要结合采用三维直角坐标系或者二维投影坐标系表达位置的三维路网地图，确定交通关联对象在全局环境下定位，以实现在三维模型地图中确定交通关联对象的定位。
在本发明的一种实施例中，所述基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，确定所述交通关联对象在所述三维融合地图中的定位信息的步骤，包括：
S51，基于所述车辆在所述三维路网地图中的地表平面坐标以及预设的地心地固坐标，确定车辆的经纬高坐标；
具体而言，可以获取自车定位锚点的地心地固坐标，将车辆基于三维路网地图以及路网特征进行校正后的地表平面坐标转换为经纬高坐标，从而可以得知车辆高精准度的经纬高坐标。
S52，采用所述车辆的经纬高坐标，确定所述车辆在所述三维模型地图中的位置，作为所述车辆在所述三维模型地图中的定位信息；
具体而言，三维模型地图采用经纬高坐标表示位置，从而可以直接采用车辆的经纬高坐标，搜索车辆在三维模型地图中的位置，以将车辆匹配到三维模型地图上，并得到车辆在三维模型地图中的定位信息。
S53，采用所述车辆的经纬高坐标以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，确定所述交通关联对象的经纬高坐标，作为所述交通关联对象在所述三维模型地图中的定位信息。
具体而言，为了确保准确地标注交通关联对象在三维模型地图中的位置，可以首先基于车辆在三维模型地图中匹配到的位置，再次获取车辆的经纬高坐标，其后基于自车定位锚点，将该经纬高坐标转换为地表平面坐标。
其后，可以获取交通关联对象相对于车辆的相对坐标，在三维直角坐标系下，基于车辆当前的地表平面坐标、以及交通关联对象相对于车辆的相对坐标，计算得到交通关联对象的地表平面坐标。
再次，基于自车定位锚点的地心地固坐标，将交通关联对象的地表平面坐标转换为经纬高坐标，从而可以得到交通关联对象在三维模型地图中的定位信息，且可以具有较高的精准度。
S23，采用所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象的定位信息，在所述三维模型地图中的相应位置渲染所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
在确定所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象的定位信息之后，可以进一步基于车辆与交通关联对象的定位信息，在所述三维模型地图中的相应位置渲染所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图，以便用户可以更好地基于交通关联对象感知车辆周围实时变化的环境。
在本发明的一种实施例中，所述在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图的步骤，包括：
S61，基于所述交通环境对象与所述车辆之间的碰撞风险程度，确定所述交通环境对象的目标纹理；
具体而言，为了使用户可以更好地感知周围环境中的行驶风险，可以基于所述交通环境对象与所述车辆之间的碰撞风险程度，确定所述交通环境对象的目标纹理，
在具体实现中，不同的碰撞风险程度，可以对应具有不同的目标纹理。例如，距离自车较近有碰撞风险的目标使用红色纹理进行渲染；影响自车规划控制，需要进行避让或绕行的目标使用黄色纹理进行渲染；跟车目标使用蓝色纹理进行渲染；白天夜晚模式还可以使用不同的纹理进行区分。此外，还可能包括针对特殊运营需求的其他渲染处理等。
S62，在模型库中选取所述车辆对应的预设车辆模型以及与所述交通环境对象匹配的预设对象模型；
具体而言，可以预设一模型库。在模型库中，针对不同的车型可以提供不同的车辆模型，针对不同的交通关联对象也可以提供不同的模型。由此，在确定当前车辆的车型以及车辆周围所包含的预测对象模型之后，可以相应地中在模型库中选取所述车辆对应的预设车辆模型以及与所述交通环境对象匹配的预设对象模型。
S63，在三维模型地图中采用所述目标纹理对所述预设对象模型进行渲染，生成所述交通关联对象对应的虚拟模型，并在三维模型地图中采用所述预设车辆模型渲染生成所述车辆对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
在确定了车辆的位置信息以及预设对象模型的位置信息之后，可以在三维模型地图中相应的位置上，采用所述目标纹理对所述预设对象模型进行渲染，生成所述交通关联对象对应的虚拟模型，并在三维模型地图中采用所述预设车辆模型渲染生成所述车辆对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。使得三维环境感知地图中可以实时地展示车辆以及车辆周围的交通关联对象，并且可以根据目标纹理相应地向用户告知不同交通对象可能存在的风险，以便用户可以更好地感知车辆周围的行驶风险
步骤204，将所述三维环境感知地图在所述车辆中向用户展示。
在渲染生成三维环境感知地图之后，可以将将所述环境感知地图在所述车辆的显示屏中向用户展示。从而用户可以在车辆中通过查看车辆提供的环境感知地图，得知车辆周围实时变化的环境并可以根据实际需要，对车辆进行相应的处理。同时，三维环境感知地图中主要包含的内容皆于车辆行驶存在关联，从而用户可以更好地关注车辆行驶安全本身，而不会被其他无关信息影响，从而可以提高用户驾驶车辆的安全性。
作为本发明的一种具体示例，车载地图的渲染方法可以包括：
(1)采用车辆自身的定位传感器，融合卫星导航系统、惯性测量单元、以及载波相位差分技术输出的定位信息以及车速信息，获取得到车辆行驶过程中亚米级的经纬高坐标以及航向角。
(2)使用自车定位锚点的经纬高坐标以及车辆行驶过程中的经纬高坐标，计算得到车辆的地表平面坐标。
(3)获取车辆自身的视觉感知装置、毫米波雷达和激光雷达等传感器生成的点云数据作为周围环境信息，并从周围环境信息中抽取车辆周边路网的三维路网特征。
(4)基于步骤(2)获取得到的车辆地表平面坐标，在三维路网地图中确定车辆的位置，其后将步骤(3)的三维路网特征与三维路网地图中的路网特征进行匹配，对车辆的地表平面坐标进行校正，得到车辆在三维路网地图中的准确位置。
(5)在周围环境信息中提取动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象，并通过深度学习算法分别确定交通参与对象与交通环境对象的具体分类。
其中，交通参与对象的分类可以包含小汽车、卡车、客车、三轮车、自行车、行人等；交通环境对象的分类可以包含锥桶，防撞桶，充水式护栏，施工围栏。
(6)基于车辆后轴中心点为原点构建基于车辆的局部坐标系，其后基于周围环境信息，计算动态的交通参与对象相对于车辆自身的位置坐标以及航向角，并计算静态的交通环境对象相对于车辆自身的位置坐标。
其中，位置坐标采用包含横向、纵向和高度的直角坐标系(x，y，z)表达。
(7)基于步骤(4)经过校正后车辆的地表平面坐标以及动态的交通参与对象相对于车辆自身的位置坐标以及航向角，计算动态的交通参与对象的地表平面坐标以及航向角。
基于步骤(4)经过校正后车辆的地表平面坐标以及静态的交通环境对象相对于车辆自身的位置坐标，计算静态的交通环境对象的地表平面坐标。
(8)根据自车定位锚点的地心地固坐标，将步骤(4)经过校正后车辆的地表平面坐标转换为经纬高坐标；
(9)采用步骤(8)获取得到的经纬高坐标，在三维模型地图中搜索车辆所处的位置，匹配车辆位置对应的经纬高坐标；
(10)基于自车定位锚点，将步骤(9)中匹配的车辆经纬高坐标转换为地表平面坐标；
根据转换后车辆的地表平面坐标，以及动态的交通参与对象相对于车辆自身的位置坐标，更新动态的交通参与对象的地表平面坐标；并根据转换后车辆的地表平面坐标，以及静态的交通环境对象相对于车辆自身的位置坐标，更新静态的交通环境对象的地表平面坐标；
基于自车定位锚点的地心地固坐标，将动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象的地表平面坐标转换为经纬高坐标，动态的交通参与对象的航向角可以继续沿用；
(11)根据步骤(10)获取到的动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象的经纬高坐标，在三维模型地图中搜索动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象所处的位置。动态的交通参与对象通过航向角确定其在三维模型地图中的朝向。
(12)根据车辆自身的状态，以后轴中心点为基点，在模型库中调用自车3D模型，模型的纹理与车辆的颜色状态保持一致；
根据动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象的具体分类，调用模型库中相应的模型，并根据不同的碰撞风险程度使用不同的纹理进行渲染。
根据车辆自身、动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象所处的位置，在三维模型地图中匹配与其相关的地图元素的三维模型数据(如车道线、道路标识、交通灯、隔离带、路沿、桥梁(含立交桥)、楼宇、山川、河流等)，并进行模型渲染，通过显示屏向用户呈现三维立体视图视角的三维环境感知地图。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图3，示出了本发明实施例的一种车载地图的渲染装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：
环境获取模块301，用于获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；
提取模块302，用于在所述周围环境信息中提取交通关联对象；
渲染模块303，用于在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；
展示模块304，用于将所述环境感知地图在所述车辆中向用户展示。
可选地，所述渲染模块包括：
相对位置确定子模块，用于基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系；
对象定位子模块，用于基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息；
渲染子模块，用于采用所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象的定位信息，在所述三维模型地图中的相应位置渲染所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
可选地，所述相对位置确定子模块，包括：
相对坐标确定单元，用于基于所述车辆采集的周围环境信息，确定所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标；
所述对象定位子模块包括；
对象定位单元，用于基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象在的定位信息。
可选地，所述对象定位单元包括：
车辆坐标确定子单元，用于基于所述车辆在所述三维路网地图中的地表平面坐标以及预设的地心地固坐标，确定车辆的经纬高坐标；
车辆位置确定子单元，用于采用所述车辆的经纬高坐标，确定所述车辆在所述三维模型地图中的位置，作为所述车辆在所述三维模型地图中的定位信息；
对象位置确定子单元，用于采用所述车辆的经纬高坐标以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，确定所述交通关联对象的经纬高坐标，作为所述交通关联对象在所述三维模型地图中的定位信息。
可选地，所述渲染模块包括：
纹理确定子模块，用于基于所述交通环境对象与所述车辆之间的碰撞风险程度，确定所述交通环境对象的目标纹理；
匹配子模块，用于在模型库中选取所述车辆对应的预设车辆模型以及与所述交通环境对象匹配的预设对象模型；
模型渲染子模块，用于在三维模型地图中采用所述目标纹理对所述预设对象模型进行渲染，生成所述交通关联对象对应的虚拟模型，并在所述三维模型地图中采用所述预设车辆模型渲染生成所述车辆对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
可选地，所述环境获取模块包括：
坐标获取子模块，用于获取所述车辆的经纬高坐标；
转换子模块，用于基于预设的自车定位锚点以及所述车辆的经纬高坐标，将所述车辆的经纬高作为转换为地表平面坐标；所述自车定位锚点为车辆第一次完成冷启动时所处位置；
调整子模块，用于根据所述车辆的地表平面坐标，从周围环境信息中提取的三维路网表征以及三维路网地图，调整所述车辆的地表平面坐标，得到所述车辆的经过修正的地表平面坐标。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行本发明实施例所述的方法。
本发明实施例还提供了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行本发明实施例所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种车载地图的渲染方法和装置、车辆、以及存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个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)
1.一种车载地图的渲染方法，其特征在于，包括：
获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；其中，所述周围环境信息通过视觉感知装置、毫米波雷达以及激光雷达中的至少一种采集得到；所述车辆的定位信息基于车辆的经纬高坐标、在所述周围环境信息中提取的三维路网特征与预设的三维路网地图匹配确定；
在所述周围环境信息中提取交通关联对象，确定所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系；其中，所述交通关联对象为与车辆安全行驶存在关联的对象，包括动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象；
基于车辆的定位信息和所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；
将所述三维环境感知地图在所述车辆中向用户展示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述周围环境信息中提取交通关联对象的步骤，包括：
在所述周围环境信息中，提取动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图的步骤，包括：
基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系；
基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息；
采用所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象的定位信息，在所述三维模型地图中的相应位置渲染所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述周围环境信息，确定交通关联对象相对于所述车辆的位置关系的步骤，包括：
基于所述周围环境信息，确定所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标；
所述基于所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息的步骤，包括；
基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，在所述三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆的定位信息以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，在三维模型地图中确定所述交通关联对象的定位信息的步骤，包括：
基于所述车辆在所述三维路网地图中的地表平面坐标以及预设的地心地固坐标，确定车辆的经纬高坐标；
采用所述车辆的经纬高坐标，确定所述车辆在所述三维模型地图中的位置，作为所述车辆在所述三维模型地图中的定位信息；
采用所述车辆的经纬高坐标以及所述交通关联对象相对于所述车辆的相对坐标，确定所述交通关联对象的经纬高坐标，作为所述交通关联对象在所述三维模型地图中的定位信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图的步骤，包括：
基于所述交通环境对象与所述车辆之间的碰撞风险程度，确定所述交通环境对象的目标纹理；
在模型库中选取所述车辆对应的预设车辆模型以及与所述交通环境对象匹配的预设对象模型；
在三维模型地图中采用所述目标纹理对所述预设对象模型进行渲染，生成所述交通关联对象对应的虚拟模型，并在所述三维模型地图中采用所述预设车辆模型渲染生成所述车辆对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的定位信息的步骤，包括：
获取所述车辆的经纬高坐标；
基于预设的自车定位锚点以及所述车辆的经纬高坐标，将所述车辆的经纬高作为转换为地表平面坐标；所述自车定位锚点为车辆第一次完成冷启动时所处位置；
根据所述车辆的地表平面坐标，从周围环境信息中提取的三维路网表征以及三维路网地图，调整所述车辆的地表平面坐标，得到所述车辆的经过修正的地表平面坐标。
8.一种车载地图的渲染装置，其特征在于，包括：
环境获取模块，用于获取车辆的定位信息以及所述车辆采集的周围环境信息；其中，所述周围环境信息通过视觉感知装置、毫米波雷达以及激光雷达中的至少一种采集得到；所述车辆的定位信息基于车辆的经纬高坐标、在所述周围环境信息中提取的三维路网特征与预设的三维路网地图匹配确定；
提取模块，用于在所述周围环境信息中提取交通关联对象，确定所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系；其中，所述交通关联对象为与车辆安全行驶存在关联的对象，包括动态的交通参与对象以及静态的交通环境对象；
渲染模块，用于基于车辆的定位信息和所述交通关联对象相对于所述车辆的位置关系，在三维模型地图中渲染生成所述车辆以及所述交通关联对象对应的虚拟模型，得到三维环境感知地图；
展示模块，用于将所述环境感知地图在所述车辆中向用户展示。
9.一种车辆，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述车辆执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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