CN1559055A - 图象产生装置、图象产生方法、电子设备和计算机程序 - Google Patents

图象产生装置、图象产生方法、电子设备和计算机程序 Download PDF

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Abstract

一种图象产生装置(1)具有绘图应用程序处理器(11)和图形库(12)，它们使得绘图设备(13)产生三维图象。该绘图应用程序处理器(11)利用各自的产生设备产生坐标转换信息和绘图对象信息，这些信息从数据中被分离并用于产生图象。图形库(12)存储并管理这些坐标转换信息和绘图对象信息。绘图设备基于这些被存储并管理的数据产生一个3D图象，然后将产生的3D图象输出到显示设备上。绘图对象信息相对于一区域来产生，其中该区域比与目前要产生的3D图象相应的可视范围大。

Description

图象产生装置、图象产生方法、电子设备和计算机程序
技术领域
本发明涉及以三维坐标信息为基础产生三维(3D)图象的图象产生装置和方法，还涉及结合了该图象产生装置的例如导航系统的电子设备，以及一种计算机程序。
背景技术
近来，关于控制汽车运动的电子控制器的R&D(研究和发展)，以及帮助汽车驾驶的导航系统的普及，都是值得关注的。该导航系统具有基本的配置，包括各种数据库，用于在显示单元上显示地图信息、当前位置信息、各种引导信息等等。而且，该导航系统典型地还基于输入的条件查找驾车路线。它还被设计为显示查找出的驾车路线和基于GPS(全球定位系统)测量或在地图上自主测量出的当前位置，并实现去往目的地的引导(导航)。
附带地，在导航系统的显示单元上，显示出当前驾车点前方的视野，还有驾车路线、驾车道的说明、在十字路口要走的方向、距十字路口的距离、距目的地的距离以及到达时间估算等等，其中该导航系统装配在车辆上用于目的地的引导(导航)。然后，当前驾车点前方的视野可以基于驾驶员的视线，通过平面上的三维可视效果被显示出来，也就是，显示一个透视的图象(这里被称为“3D图象”)。
顺便地，为了以时间过程显示上述的3D图象，这就需要高速计算数量庞大的、包括三维坐标信息的地图数据，这些信息被相继地输入绘图设备以被转换为3D图象。因此，存在着一种通过对绘图对象信息和坐标转换信息以批处理的模式产生3D图象的方式，其中该绘图对象信息用于指出要被描述的例如道路或建筑物对象，而该坐标转换信息用于指出可视点、可视范围、光源等等。然而，在这种情况下，几乎不能平滑地移动连续的3D图象，这是因为在3D图象像行驶的车辆外的景象那样每时每刻改变的状况下，为每个图象从显示列表中产生图象是极为费时的。另一方面，存在着这样一种技术，即：通过将比显示区域大的一个区域的图象信息存储在较大的帧缓冲器中而迅速地显示一个图象，其中该显示区域可在该帧缓冲器中移动。该技术是一种用于显示3D图象的简单技术，但是，无论帧缓冲器怎么增大容量，这种使用较大的帧缓冲器的解决方法都不足以解决显示区域移动的问题，这是因为存储在该较大的帧缓冲器中的图象信息不足以覆盖随可视点的改变而改变的显示区域，其中该可视点典型地在该3D图象中改变。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而作出的，旨在提供一种图象产生装置和方法，能够高速地连续改变一个3D图象，并且本发明还提供一种包括这种图象产生装置的电子设备以及一种计算机程序。
为了解决上述问题，根据本发明的图象产生装置具体化为包括使得一个绘图设备产生一个三维图象的绘图应用程序处理器和图形库的图象产生装置，其中该绘图应用程序处理器具有(i)一个用于产生绘图对象信息的绘图对象信息产生设备，该设备基于包含在要产生的三维图象中的三维坐标信息，为每个预定的信息单元对在单一坐标系统下的每个对象产生一个图象；以及(ii)一个用于产生坐标转换信息的坐标转换信息产生设备，用于在该三维图象产生时至少定义可视点和可视范围，该图形库包括(i)一个绘图对象信息存储设备，用于存储产生的绘图对象信息，以及(ii)一个坐标转换信息存储设备，用于存储产生的坐标转换信息，该绘图设备为每个预定的信息单元，通过将存储的坐标转换信息与存储的绘图对象信息结合，产生该三维图象，该绘图对象信息产生设备预先产生关于另一或其它对象的绘图对象信息，其中这些对象不包括在目前要显示的三维图象中，该绘图对象信息存储设备预先存储该绘图对象信息，其中该绘图对象信息预先被产生，并且如果随后要显示的另一或其它三维图象包括所述另一或其它对象则绘图对象信息产生设备不重新产生关于所述另一或其它对象的绘图对象信息，以及该绘图设备用预先存储的绘图对象信息产生所述另一或其它三维图象。
根据本发明的图象产生装置，包括绘图应用程序处理器和图形库的图象产生装置，产生、存储并管理数据，该数据被分为坐标转换信息和绘图对象信息，其中的每个都由它们各自的信息产生设备产生，以便产生图象。基于这些被存储及管理的数据，绘图设备产生一个作为显示图象的3D图象，并将其输出到显示单元上。
在这种情况下，基于对坐标转换信息和绘图对象信息的绘图批处理，提高了绘图设备的绘图速度，其中坐标转换信息和绘图对象信息被分别并独立地控制。这是因为按照本发明的数据配置避免了在先前的数据配置中所见的限制，其中作为绘图中重要部分的坐标转换，起到包含状态的状态机的作用，从而，如在标准程序库中所见的用来减少设备依赖性的单一功能的替换，不足以在绘图中补偿绘图设备的性能。
在本发明中，绘图对象信息产生设备预先产生关于另一或其它对象的绘图对象信息，并且绘图对象信息存储设备预先存储该信息，其中这些另一或其它对象不包括在目前显示的3D图象中。然后，如果所述另一或其它对象包括在下一时刻或随后的时刻要显示的另一3D图象中，则绘图对象信息产生设备不重新产生关于所述另一或其它对象的绘图对象信息。在这种情况下，绘图设备用预先产生并存储的绘图对象信息，产生所述另一3D图象。这样，如果由坐标转换信息指定的可视点或可视范围改变了，但在另一或其它对象包括在改变后要显示的3D图象中的范围内，就可以直接利用预先存储的相应的绘图对象信息，并因此通过结合与绘图对象信息相关的新的坐标转换信息来获得一个3D图象。于是，根据本发明，耗时的绘图对象信息的产生就可以适当地被省略，从而总体上获得较高速度的图象产生。
特别是，当由坐标转换信息指定的可视点或可视范围持续改变时，在下一时刻或以后的时刻中要显示的该3D图象的推测或预示就可以是更大或更小的范围，并因此，增加了直接使用预先产生和存储的绘图对象信息的可能性，从而获得较高速度的图象产生。
附带地，特别是在本发明中，对于与绘图对象信息产生设备有关的说法“为每个预定的信息单元对在单一坐标系统下产生绘图对象信息”，这里的“预定的信息单元”指的是例如显示列表的一个单元，并与坐标转换信息的一个单元对应，当绘图设备中产生一个3D图象时，该坐标转换信息与绘图对象信息结合。而且，尽管坐标系统统一在相同的预定信息单元中，比如相同的显示列表，但是坐标系统不需要在不同的预定信息单元之间进行定义。
在本发明的图象产生装置的一个方面中，绘图对象信息产生设备预先产生关于一个或多个对象，例如所述的另一或其它对象，的绘图对象信息，其中该一个或多个对象存在于与所述一个三维图象对应的可视范围周围。
根据这个方面，所述另一或其它对象是在与一个3D图象对应的可视范围的周围存在的对象，并因此，在持续变化的可视点或可视范围的使用中，例如在一个利用导航系统等来连续显示车辆周围景象的3D图象的使用中，所述包括在3D图象中的另一或其它对象将于下一时刻或随后的时刻显示的可能性就会增加，从而使得从绘图对象信息中以较高速度产生图象。
在本发明的图象产生装置的这一方面中，绘图对象信息产生设备预先产生关于一个或多个对象，例如所述的另一或其它对象，的绘图对象信息，其中该一个或多个对象存在于延伸到从可视点看的可视范围后面的区域。
在这种设置中，在可视点前进的情况下，所述包括在3D图象中的另一或其它对象将于下一时刻或随后的时刻显示的可能性就会显著地增加，从而获得更高速度的图象产生。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，该装置还包括：一个变化信息提供设备，用于依照预定规则提供变化信息，并且该坐标转换信息产生设备依照所提供的变化信息产生坐标转换信息。
根据这一方面，变化信息提供设备可基于数学公式产生变化信息，或者可基于由一个安装在活动体上的定位设备确定的当前位置信息来提供该变化信息。然后，如果坐标转换信息产生设备基于该变化信息产生坐标转换信息，那么就可获得在活动体移动的期间改变的图象，或者获得随时间连续改变的对象的信息。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，每当由坐标转换信息产生设备产生的坐标转换信息改变时，绘图设备就通过结合绘图对象信息和改变的坐标转换信息来产生一个图象。
根据这一方面，每当坐标转换信息改变时，就产生一个图象，也就是，当活动体的位置随着它的移动而改变时，或者当由预定的计算而获得的坐标信息改变时，同步地产生该图象。因此，就可以输出并显示与活动体的移动一致的图象，而不牺牲它的直接性。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，执行一个用于准备关于一个区域的绘图对象信息的列表的列表准备程序，其中该区域比对应于所述一个三维图象的另一区域大；一个用于设置坐标转换信息的设置程序；以及一个用于指示在所述绘图设备中执行绘图的执行指令程序。
根据这个方面，归功于用于准备相应于一个区域的所谓的“显示列表”的列表准备程序，以及用于设置坐标转换信息的设置程序，其中该区域比另一相应于一个3D图象的区域大，才可分别对待绘图对象信息和坐标转换信息，从而通过执行指令，将它们分别地提供到连接到系统中的下一级的图形库中。因此，即使包括了图形库和绘图设备的组合的系统由包括了另一组合的另一系统替换，也能保持该系统的可替换性。而且，通过改变坐标转换信息从而获得具有不同坐标的相同对象的3D图象，而绘图对象信息保持原状或使用预先产生的绘图对象信息。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，图形库包括：一个用于管理坐标转换信息的功能；一个用于管理绘图对象信息的功能；以及一个用于控制所述绘图设备的功能。
根据这个方面，归功于该用于管理坐标转换信息的功能，该用于管理绘图对象信息的功能，和该用于控制所述绘图设备的功能，才能控制实际上由绘图设备产生的3D图象，其中所有的这些功能都在图形库中提供。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，绘图应用程序处理器包括一个从结合在导航系统中的地图数据库中，提供包含三维坐标信息的地图信息的功能。
根据这个方面，基于地图数据库的地图信息，并且再基于结合在导航系统中的GPS定位装置等的当前位置信息以及/或者驾驶员输入的路线信息，以包含三维坐标信息的地图信息为基础的3D图象被显示在显示器上，这里对该地图信息作预定的坐标转换。并且，为了驾驶员的方便，可将没有进行坐标转换的引导信息叠加到该3D图象中，然后将其显示出来。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，该绘图设备产生一个透视图象作为三维图象。
根据这个方面，如同驾驶员视野的一个景象作为透视图象显示出来，因此结合真实的景象，驾驶员能容易地识别出该3D图象，这里驾驶员是坐在驾驶员位子上并驾驶的人。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，坐标转换信息包括用于定义光源的信息，以及用于定义可视点和可视范围的信息。
根据这个方面，基于作为坐标转换信息的光源信息、可视点信息和可视范围信息，对绘图对象进行转换并将其作为真实图象显示出来。特别是，当由坐标转换信息指定的光源改变时，如果在这种改变前被显示的相同对象包括在要在这种改变之后显示的3D图象中，那么通过将具有不同的光源信息的新的坐标转换信息结合到相同对象的绘图对象信息中去，就可以获得新的3D图象。另一方面，如果绘图设备被替换，像可视点信息、可视范围信息、光源信息等的坐标转换信息就照其原样被使用。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，可视点以车辆内驾驶员的可视点为基础来设置。
根据这个方面，如同驾驶员视线范围的一个景象就作为3D图象显示出来，并因此，驾驶员可以容易地识别出作为与真实景象相联系的透视图象的图象。可视点可以手动地设置。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，可视范围基于车辆的驾驶员的可视范围来设置。
根据这一方面，驾驶员可视范围内的一个景象作为该3D图象显示出来。可视范围可以手动地设置。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，将3D图象中的可视点设置在结合在导航系统中的显示设备的中央。
根据这一方面，对绘图对象作坐标转换以便用于显示，例如，以使驾驶员的可视点位于显示器的中央。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，绘图设备通过叠加多个部分帧图象来产生一个三维图象，其中该部分帧图象是基于为每个对象而产生并存储的多个绘图对象信息而产生的。
根据这一方面，最后获得通过叠加多个部分帧图象来产生的三维图象，从而可由绘图设备相对迅速地产生一个更真实的3D图象，其中该部分帧图象依照每个绘图对象信息来产生。
在这一方面中，还要提供用于临时存储多个部分帧图象的帧缓冲器。
归功于这种设置，由于多个部分帧图象被临时存储在帧缓冲器中，其中该帧缓冲器置于由绘图设备管理的缓冲存储器中，那么通过叠加这些部分帧图象就能相对容易地产生一个3D图象。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，绘图应用程序处理器借助于坐标转换信息产生设备重新产生坐标转换信息，而绘图对象信息为一个通常包含在两个连续的三维图象中的对象而保持，其中这两个连续的三维图象以时间顺序互相不同。
根据这一方面，一个以时间顺序连续改变的3D图象被绘出，在这种情况下，坐标转换信息被改变而绘图对象信息保持原状，从而能够减少绘图的处理工作量，且该连续改变的3D图象也能迅速地产生。例如，基于相同的绘图对象信息，不仅是依照车辆的移动而连续改变的一组图象通过连续改变可视点来获得，而且图象中建筑物的阴影等以时间顺序连续改变的一组图象也可通过连续改变光源来获得。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，绘图应用程序处理器和图形库为一个多任务操作中的多个三维图象，产生并存储绘图对象信息和坐标转换信息。
根据这一方面，由于在多任务操作中分别且独立地产生并存储坐标转换信息和绘图对象信息，那么总体上，更快地产生3D图象是可行的。
在本发明的图象产生装置的另一方面中，图象产生装置包括该绘图设备。
根据这个方面，图象产生装置还包括内部或外部的绘图设备，以及绘图应用程序处理器和图形库。因此，如果如监视器的显示单元连接到图象产生装置上，就可以相对容易地获得一个能够显示该3D图象的环境。
为解决上述问题，一种按照本发明的电子设备包括：前述的图象产生装置(包含了其各个部分)；一个从提供到绘图应用程序处理器的三维信息中产生的信息源；以及一个显示设备，用于可视地输出由所述绘图设备产生的三维图象。
按照本发明的电子设备，由于采用了本发明的图象产生装置，各种电子设备都能实现，包括导航系统，例如能快速显示3D图象的车载导航系统；游戏机，例如街机游戏、电视游戏等；以及计算机，例如能显示3D图象的个人计算机。
为解决上述问题，按照本发明的计算机程序，使得计算机作为上述图象产生装置(包括每个图象产生装置的各个方面)而运行。更特别地，它使得计算机作为绘图应用程序处理器、图形库和绘图设备来运行，这些作为本发明的组成部分已在前面给出描述。更详细地，它使得计算机作为绘图对象信息产生设备、坐标转换产生设备、绘图对象信息存储设备和坐标转换信息存储设备来运行，这些作为本发明的组成部分已在前面给出描述。
根据如本发明的计算机程序，通过从存储着该计算机程序的可读介质中将该计算机程序加载到计算机中并执行该程序，或者通过通讯设备将该计算机程序下载到计算机中并执行该程序，则可相对容易地获得一种对本发明的图象产生装置的集成控制，其中可读介质包括CD-ROM(只读光盘)、DVD-ROM(只读DVD)、硬盘等。
为解决上述问题，一种按照本发明的图象产生方法具体化为一种由图象产生装置执行的图象产生方法，其中该图象产生装置具有绘图应用程序处理器和图形库，它们使得一个绘图设备产生一个三维图象，其特征在于该绘图应用程序处理器执行(i)一个用于产生绘图对象信息的绘图对象信息产生步骤，基于包含在要被产生的三维图象中的三维坐标信息，为每个预定的信息单元对在单一坐标系统下的每个对象产生一个图象；以及(ii)一个用于产生坐标转换信息的坐标转换信息产生步骤，用于在该三维图象产生时定义至少一个可视点和可视范围，该图形库执行(i)一个绘图对象信息存储步骤，用于存储产生的绘图对象信息，以及(ii)一个坐标转换信息存储步骤，用于存储产生的坐标转换信息，以及该绘图设备为每个预定的信息单元，通过将存储的坐标转换信息与存储的绘图对象信息结合，产生该三维图象，该绘图对象信息产生步骤预先产生关于另一或其它对象的绘图对象信息，其中这些对象不包括在目前要显示的三维图象中，该绘图对象信息存储步骤预先存储该绘图对象信息，其中该绘图对象信息预先被产生，并且如果随后要显示的另一或其它三维图象包括所述另一或其它对象，则绘图对象信息产生设备不重新产生关于所述另一或其它对象的绘图对象信息，以及该绘图设备用预先存储的绘图对象信息产生所述另一或其它三维图象。
根据本发明的图象产生方法，与上述的本发明的图象产生装置的情况相似，为了产生图象，数据被分为坐标转换信息和绘图对象信息，并且它们中的每个都由它们各自的产生设备产生、存储和管理。基于这些被存储和管理的数据，绘图设备产生一个作为显示图象的3D图象并将其输出到显示设备。在这种情况下，分别且独立地管理坐标转换信息和绘图对象信息，并基于这些种类的信息执行绘图批处理，将提高绘图设备的绘图速度。而且在本发明中，预先产生并存储关于另一或其它对象的绘图对象信息，其中这些对象不包括在目前要显示的3D图象中，因此，当所述另一或其它对象包括在随后要显示的另一3D图象中时，所述另一或其它对象可用预先产生并存储的该信息来产生。结果，根据本发明，耗时的绘图对象信息的产生就可以适当地被省略，从而总体上获得较高速度的图象产生。
而且，按照本发明的图象产生方法的一个方面，绘图对象信息产生步骤用于预先产生关于一个或多个对象，例如所述的另一或其它对象，的绘图对象信息，其中该一个或多个对象在相应于一个三维图象的可视范围的周围存在。
根据这一方面，由于所述另一或其它对象是在相应于一个3D图象的可视范围的周围存在的一个或多个对象，例如在可视点或可视范围的连续变化的使用中，所述包括在3D图象中的另一或其它对象将于下一时刻或随后的时刻显示的可能性就会增加，从而使得从绘图对象信息中以较高速度产生图象。
如上所述，根据本发明，由于是独立地处理坐标转换信息和绘图对象信息，所以坐标转换信息不添加到显示列表中。而且，只通过在随后要显示的3D图象处于一个比可视范围大的区域内的范围内来改变坐标转换信息，对绘图对象信息中的显示列表的准备就可以对3D图象进行替换，其中这种准备是相应于所述比用于目前要显示的3D图象的可视范围大的区域来进行的。因此，消除了每次移动3D图象的费时的显示列表产生，导致较高的图象产生。
此外，由于显示列表使绘图设备直接执行批处理，所以获得较高的可执行性也将成为可能。
本发明的上述和其它优点以及方面将在下面对本发明的实施例的描述中变得更加显见。
附图说明
图1是示出如本发明第一实施例的图象产生装置的基本配置的框图。
图2是示出在图象产生装置中，图形库的内部结构和绘图应用程序的替换能力的视图。
图3是示出在图象产生装置中的景象对象的管理的视图。
图4是表示图形库的处理流程的流程图。
图5是表示在图象产生装置中的绘图设备的处理流程的流程图。
图6是表示在图象产生装置中的绘图应用程序处理器的处理流程的流程图。
图7是表示图象产生装置的操作的顺序图。
图8是所产生的图象的一个实例。
图9是所产生的图象的一个实例。
图10是表示应用到根据本发明第二实施例的图象产生装置中的导航系统的结构视图。
具体实施方式
下面将参照附图解释按照本发明的图象产生装置和图象产生方法以及计算机程序的实施例。附带地，在下面描述本发明的、用于车载导航系统的图象产生装置的每个实施例。不过，本发明适合用于使用个人计算机的图象产生，用于电视节目或其它目的的图象产生。
(第一实施例)
下面参照图1至图7描述第一实施例的图象产生装置。
首先，参考图1描述该实施例的图象产生装置的基本配置。
在图1中，图象产生装置1由绘图应用程序处理器11、图形库12和绘图设备13构成，其中如可视点、可视范围、光源等的坐标转换信息14和如道路、建筑物、地图信息等的绘图对象信息15被输入到该图象应用程序处理器11中。坐标转换信息14包括来自位置信息设备16等的坐标信息，并且该坐标转换信息基于坐标信息被顺序设置。位置信息设备16，作为变化信息提供设备的一个实例，可以是应用到活动体上的定位设备、程序、算术单元或手动输入设备。
如果它是一个定位设备，则依照活动体的行驶，在预定的时间段或在预定的行驶距离输入该活动体的当前位置。如果它是一个程序，则可实现对所需显示的配置。如果它是一个算术单元，就可以向状态函数输入与一个由输入参数获得的解相应的坐标。如果它是手动操作的，则可以在监视各种状态期间输入适合其的坐标。
另一方面，图形库12和绘图设备13组合成一个系统单元，它作为一个相应于绘图应用程序处理器11的单元可随意地被替换。
如图2所示，绘图应用程序处理器11具有一个坐标转换参数产生例程111和一个显示列表产生例程112。该坐标转换参数产生例程111基于如可视点、可视范围、光源等的坐标转换信息来产生坐标转换数据，其中该数据作为坐标转换信息14被输入。这种数据作为图形库12中的景象对象被管理。对景象对象设置参数的操作以及基于已设置的参数将该景象对象应用到绘图中去的操作，相对于景象对象的标识符来执行。
另一方面，显示列表产生例程112从道路、建筑物、地图信息等等中产生绘图对象信息，并将该信息输入到图形库12中。该绘图对象信息不包括坐标转换信息。该坐标转换信息像前面所描述的那样作为景象对象独立地设置。这样，绘图对象信息和坐标转换信息互相独立地产生，但是如果需要的话，前者可以与后者合并用于产生图象。这将实现系统的上述替换并提高绘图速度。
接着，图形库12具有一个景象对象设置设备121、一个显示列表准备设备122和一个显示列表执行设备123。
景象对象设置设备121存储并管理坐标转换信息，该坐标转换信息通过绘图应用程序处理器11中的坐标转换参数产生例程111生成相应于由绘图应用程序指定的标识符的景象对象。该显示列表准备设备122准备一个显示列表，以便直接及共同地(以批处理方式)在绘图设备13中执行高速绘图，其中该显示列表是通过绘图应用程序处理器11中的显示列表产生例程112产生的。
另一方面，显示列表执行设备123控制绘图设备13，同时使景象对象设置设备121和显示列表准备设备122将显示列表和坐标转换参数传送到绘图设备13中来执行绘图操作，这两者都被处理以便进行对坐标转换信息和绘图对象信息的批处理。
在该图形库12中，坐标转换信息和绘图对象信息被分开存储，并且当要产生图象时，在绘图设备13中，为坐标的转换和图象的产生，通过增加如可视点、可视范围、光源等被设置为景象对象的条件，将坐标转换信息结合到绘图对象信息中。因此，存储在单一列表中的绘图对象信息，以不依靠可视点或可视范围的单一坐标系统为基础，作为显示列表来形成。
在绘图设备13中产生的图象一度被存储在缓冲存储器18中，然后被输入到显示设备19中并被显示。
接着，参考图3，下面将描述3D图象的产生过程。首先，在绘图应用程序处理器11上，产生显示列表(过程#1)。产生的显示列表作为对象显示列表#1存储在图形库12中。然后，坐标转换信息被设置(过程#2)。该坐标转换信息存储于景象对象#1中。接着，提供一个用于产生图象的命令或指令(过程#3)。图形库12中的对象显示列表#1和景象对象#1被访问，以便将每个数据输入到绘图设备13中以产生图象。附带地，基于从位置信息设备16中获得的坐标信息来指定标识符。
绘图设备13具有3D坐标转换功能，并因此基于由标识符指定的坐标转换参数，例如基于车辆运行时的驾驶员的视线(可视点和可视范围)、光源等等，产生并显示三维的绘图对象信息，例如行驶中驾驶员前方的一个3D景象。与此相关，多个显示列表和多个景象对象可被进一步产生并存储，以便从它们的结合中适当地产生图象。
接下来，下面将参照图4描述图形库12的操作流程。
首先，如果出现一个等待状态下的操作输入(步骤S101)，就判断该操作的类型(步骤S102)，这里等待状态是等待从绘图应用程序处理器11中输入操作。图形库12的操作类型可以是如上所述的显示列表的准备，景象对象的设置，或者是显示列表的执行。
如果提供一个用于显示列表准备的命令或指令，那么显示列表就基于如道路、建筑物等的绘图对象信息而产生(步骤S103)。一旦产生显示列表，处理就回到步骤S101并等待下一个操作输入。
作为步骤S102的判断结果，如果操作输入是用于景象对象的设置，则设置如驾驶员视野(可视点和可视范围)、光源等等的，由坐标转换信息的标识符指定的景象对象。一旦完成景象对象的设置，处理就再次回到步骤S101，并等待下一个操作输入。
作为步骤S102的判断结果，如果操作输入是用于显示列表的执行，则为绘图设备13设置由标识符指定的景象对象(步骤S105)，并将一个显示列表执行的请求传送到绘图设备13中(步骤S106)。
之后，处理回到步骤S101并等待下一个操作输入。绘图设备13以批处理方式执行显示列表来产生图象。该执行过程符合参考图3所描述的执行过程。
下面将参考图5描述绘图设备13的操作流程。
首先，如果出现一个等待状态下的操作输入(步骤S201)，就判断该操作的类型(步骤S202)，这里等待状态是等待从图形库12中输入操作。操作的类型可以是景象对象的设置和显示列表的执行。
如果操作输入是用于景象对象的设置，则绘图设备13就基于标识符设置坐标转换参数(步骤S203)。一旦完成坐标转换参数的设置，处理就回到步骤S201并等待下一个操作输入。
作为步骤S202判断的结果，如果操作输入是用于显示列表的执行，则基于坐标转换参数和显示列表，产生图象。从绘图设备13输出所产生的图象。
接着，将参考图6描述作为本发明一个特征的绘图应用程序处理器11的操作流程。也就是，下面的描述是关于下面的情形的，即：一个比实际在显示设备上显示的另一区域(相应于可视范围)大的区域被视为绘图对象信息。
首先，如果存在一个绘图请求(步骤S301)，则判断作为已经产生了的绘图对象信息的显示列表的区域是否包括一个完整的要显示的可视范围(步骤S302)。也就是确定要执行的标识符的可视范围信息是否足以进行图象显示。
如果绘图对象信息不足，则准备显示列表(步骤S303)。提取足够用于可视点或可视范围信息的绘图对象信息的范围，以便从中制成显示列表，然后处理就回到步骤S302。
如果在步骤S302中的判断结果是足够的，则包括可视点、可视范围和光源的坐标转换信息就被分配给景象对象(步骤S304)。接下来，通过景象对象和显示列表的组合来执行绘图(步骤S305)，然后处理回到步骤S301并等待下一绘图请求。
如上所述，如果在步骤S302中，显示列表的区域对要显示的可视范围来说是足够的，则采用原始的显示列表，因此可省略耗时的显示列表准备过程。也就是，将新的景象对象应用到原始的显示列表中，从而产生所需的图象并以非常高的速度绘图。
而且，关于显示列表的准备，在步骤S303，由于不仅关于目前要产生的图象中的对象，而且还关于多个对象，准备显示列表，其中该多个对象包括在一个比相应于图象的可视范围大的区域内存在的对象，因此在步骤S302中，增大了足以用于下一时刻或随后的时刻的绘图请求的判断的可能性。然后，如果在步骤S302中是足够的，则可通过将新的景象对象应用到显示列表中去而完成较高速度的图象产生。另一方面，在多任务环境下，显示列表可在一个单独的任务中准备，以便准备范围以推算的方式计算且用推测的方法准备显示列表，因此仍可完成较高速度的图象产生。
下面按时间顺序参照图7的顺序图描述图象产生装置的操作。该时序图按时间顺序示出了，绘图应用程序处理器11、图形库12、绘图设备13和显示单元19的内在关系，其中水平线表示该内在关系，垂直线表示一条线从头至尾的时间推移。
首先，显示列表在绘图应用程序处理器11中准备好并被输入到图形库12中(步骤S401)。接着，在绘图应用程序处理器11中，坐标转换参数，也就是标识符被设置，一条设置增加了标识符的景象对象的指令被提供到图形库12中(步骤S402)。然后，绘图应用程序处理器11相对于图形库12提供一条指令，该指令用于将设置的景象对象12应用到产生的显示列表中(步骤S403)。
如果给出了这些指令中的任何一条，则图形库向绘图设备13提供显示列表(步骤S404)、景象对象(步骤S405)，并指示显示列表的执行(步骤S406)。
响应于指令，绘图设备13执行显示列表来基于景象对象的坐标转换参数产生一个图象(步骤S407)。一旦完成绘图，绘图的完成就报告给图形库12及绘图应用程序处理器11(步骤S408)，并且执行绘图完成的处理同时将产生的图象输出到显示单元19上(步骤S409)。
响应于绘图完成的报告，绘图应用程序处理器11设置下一个标识符(步骤S410)。接着判断当前的显示列表是否足以覆盖一个新的标识符的可视范围(步骤S411)。如果足以覆盖该范围，就使用该显示列表，由此处理回到步骤S402，并且从景象对象设置开始新的绘图处理。
另一方面，如果不足以覆盖该范围，就需要准备新的显示列表，由此处理回到步骤S401，并且从显示列表的准备开始新的绘图处理。
图8是如上所产生的3D图象的一个显示实例，其中示出了以正在城镇道路上行驶的车辆里驾驶员的视野为基础而形成的景象。在图中，光源21、可视点22、可视范围23等代表了坐标转换信息，这些坐标转换信息由标识符指定并与景象对象结合，而建筑物24a、24b、24c……、公路的第一车道25、第二车道26和第三车道27等等代表绘图对象信息。光源21可以是太阳(日间)或街灯(夜间)，它们的位置或发光方向构成一个参数。另一方面，可视点22可以是一个与驾驶员的可视点相应的点，它可使驾驶员在显示单元上看见景象，好像车辆周围的真实景象一样。可视范围23用于定义一个预定的图象范围，是为驾驶员适当设置的。
在另一方面，建筑物24a、24b、24c……等代表绘图对象信息，而与该绘图信息有关的显示列表适合由绘图设备直接执行。这种绘图对象信息可以是从属于该导航系统的地图信息数据库等中提供的信息。而且，关于作为绘图对象信息的格式，该格式以一种只采用一种不带坐标转换信息的坐标系统的形式来表示。
在图8中，基于从景象对象的信息，光源21(这里是太阳)呈现在驾驶员的前方，而面对着驾驶员的建筑物24a、24b、24c……的侧面呈黑色阴影。另一方面，执行坐标转换以便在一个范围内的如建筑物24a、24b、24c……，第一、第二和第三车道25、26和27等等的绘图对象可透视地会聚到可视点22上，其中该范围是由可视范围23定义的，该可视点22位于第二车道26之上。从而获得一个3D图象。
这里，从显示列表定义的绘图范围相对于绘图对象来设置，其中该绘图对象处于比由可视范围23指出的另一区域(即实际的显示区域)大的一个区域内。该实际的显示区域是从较大的区域上裁下的一部分。因此，如果这个从较大的区域上裁下的部分位于由显示列表定义的显示范围内，就能使用相同的显示列表来产生关于移动的可视点的一个图象。
然而，与可视点一致的3D图象不能通过只简单地裁剪出与可视范围一致的区域来获得。也就是，期于随可视点的移动而改变的一个图象不能以一种如同前述的传统且简单的2D图象显示技术来显示，也就是：将比实际的显示区域大的一个区域的图象信息存储在一个大容量帧缓冲器中，并迅速地显示在该大容量帧缓冲器内的移动的显示区域的图象。图9(a)至图9(c)示出了依照可视点位置以根据本发明的一种技术进行前述的位移的3D图象。
首先，图9(a)示出了当可视点22位于第二车道26之上同时驾驶员行驶在第二车道26上时的3D图象。它与图8中以实线围住的中心区域一致。接着，当驾驶员将车道改变到第一车道25时，如果简单地剪裁下图8中以虚线围住的区域，那么所得的图象就偏离了驾驶员的可视点，如图9(b)所示。图9(c)示出了一个图象，该图象是通过将新的标识符应用到如上所述的预先产生的显示列表中而获得的。从而获得一个具有位于第一车道25之上且处于显示屏幕中央的可视点22的3D图象。
而且，烟囱28由于向着驾驶员视线的前方的建筑物的遮挡，在图9(a)中是看不到的，但在图9(c)中显示出来。特别是在该实施例中，由于当如图9(a)所示的图象被产生时，也预先准备了关于烟囱28的显示列表，所以可以迅速地执行从图9(a)到图9(c)的切换。
顺便讨论图9(a)至图9(c)中在车道的改变之前和之后的图象产生，不过，还有在建筑物被重新显示的情况下，其中该建筑物由于另一建筑物的遮挡或者由于远离了驾驶员而看不见了，依照驾驶员的可视点的改变，其中该驾驶员不改变车道而连续驾驶车辆，就可通过与前述的情况相同地预先准备显示列表来迅速地产生图象。
附带地，用作坐标转换信息的车辆的当前位置可从由GPS定位系统或自主定位系统(独立的定位系统)确定的位置信息中获得。此外，可省略耗时的显示列表准备，这种准备适合于活动体的驾驶员所见的图象的产生，其中该活动体包括车辆并且其位置是高速改变的。
如上所述，归功于分别处理绘图对象信息和坐标转换信息，利用一个通常在预定的范围之内的显示列表，并预先准备一个显示列表，其中该预先准备的显示列表不需要现在产生一个图象但以后可能需要，就可完成图象产生装置高速产生3D图象。
(第二实施例)
接着，下面将讨论另一实施例，在该实施例中将上述的图象产生装置应用到可移动物体的导航系统中。如下将要详细描述的，导航系统的各种功能与图象产生装置密切相关，因而将它们合为一体。附带地，图象产生装置自身的配置和操作与前述的一致，因此不再对此重复解释，但也对前述的解释说明作适当参考。
首先，参考图10，概括地描述用于当前实施例的导航系统。
该导航系统具有自主定位装置30、GPS接收器38、系统控制器40、输入/输出(I/O)电路41、CD-ROM驱动器51、DVD-ROM驱动器52、硬盘设备(HDD)56、无线通讯设备58、显示单元60、音频输出单元70、输入设备80以及外部接口(I/F)单元81，所有的这些部件都分别连接到总线50上，该总线50用于传输控制数据和处理数据。
自主定位装置30包括加速度传感器31、角速度传感器32和速度传感器33。加速度传感器31，例如用压电元件制成，输出一个通过检测车辆的加速度而获得的加速度数据。角速度传感器32，例如用振动陀螺仪制成，通过当车辆的方向改变时检测其角速度，输出所获得的车辆角速度数据和相应的方位角数据。速度传感器33机械地、磁性地或光学地检测车辆的转动，并且每当检测到车轴以预定角度转动时，就输出脉冲信号，其中该脉冲信号具有符合车辆速度的脉冲数。
GPS接收器38具有公知的配置，包括平面偏振非定向接收天线(heimen-henpa-mushikousei-jushin-antena)和高频接收处理器，还包括数字信号处理器(DSP)或微处理器单元(MPU)、V-RAM、存储器等等。GPS接收器38被设置为从至少三个绕地球飞行的GPS卫星中接收电波，通过扩频解调(supekutoru-gyaku-kakusan)、距离测量、多普勒测量和轨道数据处理，完成位置的计算和行驶速度方位角的计算，并将接收点(车辆行驶点)的合成的绝对位置信息连续不断地从I/O电路41中输出到总线50上，以便系统控制器40将该绝对位置信息显示在屏幕的道路地图上。
系统控制器40具有CPU42、非易失性固体存储设备ROM43和工作RAM44，该系统控制器与其它连接到总线50上的每个单元或设备交换数据。由存储在ROM43中的控制程序和引导程序执行通过这种数据交换的处理控制。RAM44根据从输入设备80输入的用户操作，临时存储用于改变地图显示(在整体地图显示和区域地图显示之间改变)的设置信息等。
CD-ROM驱动器51和DVD-ROM驱动器52读取并输出每个地图数据库信息(例如地图信息(地图对开本)中的各种道路信息，像车道号、路宽等等)，其中这些地图数据库信息分别存储于CD-ROM53和DVD-ROM54中。
HDD56用于存储在CD-ROM驱动器51或DVD-ROM驱动器52中读出的地图(图象)数据，并用于在任何比存储过程迟后的时间点读出该数据。而且，HDD56也用于存储从CD-ROM驱动器51或DVD-ROM驱动器52中读出的音频数据或视频数据。因此，例如，通过读出存储在HDD56中的音频数据或视频数据而得到音频输出或视频输出，同时通过从CD-ROM53和DVD-ROM54中读出地图数据来执行导航处理。可选择地，通过读出存储在HDD56中的地图数据来执行导航处理，同时通过从CD-ROM53和DVD-ROM54中读出音频数据或视频数据来执行音频输出或视频输出。
显示单元60在系统控制器40的控制下，在景象中显示各种处理数据。关于显示单元60，置于其中的图形控制器61，基于从CPU42通过总线50传输的控制数据，控制显示单元60的每个部分。还有，例如V-RAM的缓冲存储器62临时存储用于实时显示的图象信息。而且，显示控制器63控制显示处理，以便将从图形控制器61输出的图象数据显示在显示部件64上。显示部件64可被安置在车辆内靠近前面板的位置。
关于音频输出单元70，D/A转换器71将在系统控制器40的控制下通过总线50传输的音频信号转换成数字信号，而可变放大器(AMP)72可变地放大从D/A转换器71输出的模拟信号并输出到扬声器73中，从该扬声器中输出声音。
输入设备80包括键、开关、按钮、遥控器和音频输入设备，用于输入各种命令或数据。输入设备80被设置在显示器64的周围或安装在车辆上的车载型电子设备的前面板周围。
这里，当将根据本发明的图象产生装置应用到导航系统中时，需要适当地显示符合驾驶路线的图象。也就是，合乎需要地显示一个正在道路上驾驶车辆的驾驶员可见到的三维图象。而且，为了安全，告知驾驶员前方拐弯处周围情况或前方不清晰的道路的视野的图象是有益的，其中该图象是以三维显示的。而且，需要显示在每个图象上叠加的各种消息。
因此，根据本发明的图象产生装置，通过将各种设备和导航系统所具有的功能组合成一个完整的系统，来提供一个非常有效的导航系统。
接下来，将对于元件，描述以图象产生装置组合各种设备和导航系统所具有的功能。
如上所述，图象产生装置在绘图应用程序处理器11上，分别捕捉包括可视点、可视范围、光源等等的坐标转换信息以及包括道路、建筑物等的绘图对象信息，接着从图形库12中的每个这些信息中产生作为绘图数据的数据，然后在绘图设备13中从这些单个的信息中产生图象。
首先，绘图对象信息是包括道路和建筑物的、从包含在导航系统的地图数据库中可得的地图信息。地图信息存储于CD-ROM53和DVD-ROM54中，该地图信息用CD-ROM驱动器51和DVD-ROM驱动器52是可读的。可选择地，地图信息是通过通讯设备58从预定的网站上可得的，并被存储到HDD56中或从其中使用。可选地，驾驶路线的地图信息可被存储，然后在任何比这种存储迟后的所要求的时间点被读出，其中该地图信息用CD-ROM驱动器51和DVD-ROM驱动器52读出。当驾驶计划指定后就可以执行该操作。
上述的地图信息通过图象产生装置中的绘图应用程序处理器11的显示列表产生例程112，被转换成独立于可视点或可视范围的位置的只有一个坐标的系统中，以便将一条指令传送到图形库12的显示列表准备设备122中，在那里该地图信息被列于显示列表中。
接着，与包括在图象产生装置中的坐标转换信息有关，需要知道驾驶过程中车辆的当前位置，其中该位置是由导航系统中的自主定位装置30或GPS接收器38确定的，且该坐标转换信息例如为可视点、可视范围、光源等等。从确定的当前位置与地图信息的比较中，确定车辆的行驶方向和正确的可视点和可视范围。可视点和可视范围在预定的位置或范围上定位，或者手动设置。
另一方面，一旦知晓车辆的行驶方向和现在的时间，就可考虑到季节的因素来确定太阳的方位，而且光源的位置也可通过将太阳的方位假设为光源来确定。
可选择地，通过将坐标转换信息结合到具有时刻流逝的时间状态的绘图对象信息中去，就可以看到景象中从日出到日落阴影的改变。而且，通过相继地改变其它坐标转换信息，3D图象也能被陆续地改变。特别是，在显示相应于当车辆继续在道路上行驶时的一个景象的3D图象的情况下，通过依照驾驶而改变坐标转换信息而绘图对象信息被固定，该3D图象可被高效地及连续不断地显示出来，如上所述。
如上所述，作为坐标转换信息的景象对象，可使用导航系统的功能来确定，同时绘图对象信息可使用地图信息来确定。因此，3D图象可从坐标转换信息和绘图对象信息两者中产生，其中这两者互相独立，并且该3D图象直接送入导航系统的显示单元60，在那里图形控制器61将3D图象存储在采用V-RAM等的缓冲存储器62中，然后该3D图象从缓冲存储器62中被读出并通过显示控制器63被显示在显示器64上。
这里，将讨论应用到导航系统中的本发明的图象产生装置，不过，该装置不限制于该实施例，它也适于在个人计算机、工作站、移动站、蜂窝电话等中产生图象，在电视游戏、街机游戏、手机游戏等中产生图象，以及在驾驶模拟设备或用于各种车辆的训练设备中产生图象，其中各种车辆包括汽车、摩托车、飞机、直升机、火箭、轮船等。
而且，本发明不限制在上述的实施例中，而是可以在不背离从权利要求和整个说明书中推导出的本发明的精神或实质的范围内作出适当地改变，这种改变的图象产生装置和方法、电子设备和计算机程序也包括在本发明的技术概念内。
工业适用范围
本发明可用于在导航系统、个人计算机、蜂窝电话等等中产生图象，在电视游戏、手机游戏等等中产生图象，以及在驾驶模拟设备或用于各种车辆的训练设备中产生图象，其中各种车辆包括汽车、飞机、轮船等等。

Claims (23)

1、一种具有绘图应用程序处理器和图形库的图象产生装置，使得绘图设备产生三维图象，其特征在于：
所述绘图应用程序处理器包括(i)用于产生绘图对象信息的绘图对象信息产生设备，该设备基于包含在要被产生的三维图象中的三维坐标信息，为每个预定的信息单元对在单一坐标系统下的每个对象产生图象；以及(ii)用于产生坐标转换信息的坐标转换信息产生设备，用于在该三维图象产生时至少定义可视点和可视范围，
所述图形库包括(i)绘图对象信息存储设备，用于存储产生的绘图对象信息，以及(ii)坐标转换信息存储设备，用于存储产生的坐标转换信息，以及
为所述的每个预定的信息单元，所述绘图设备通过将存储的坐标转换信息与存储的绘图对象信息结合，产生该三维图象，
所述绘图对象信息产生设备预先产生关于另一或其它对象的绘图对象信息，其中该另一或其它对象不包括在目前要显示的三维图象中，并且所述绘图对象信息存储设备预先存储预先产生的绘图对象信息，以及
如果随后要显示的另一或其它三维图象包括所述另一或其它对象，则所述绘图对象信息产生设备不重新产生关于所述另一或其它对象的绘图对象信息，并且所述绘图设备用预先存储的绘图对象信息产生所述另一或其它三维图象。
2、根据权利要求1的图象产生装置，其特征在于：
所述绘图对象信息产生设备预先产生关于一个或多个对象，例如所述的另一或其它对象，的绘图对象信息，其中该一个或多个对象存在于与所述一个三维图象对应的可视范围周围。
3、根据权利要求1的图象产生装置，其特征在于：
所述绘图对象信息产生设备预先产生关于一个或多个对象，例如所述的另一或其它对象，的绘图对象信息，其中该一个或多个对象存在于延伸到从可视点看的可视范围后面的区域。
4、根据权利要求1的图象产生装置，其特征在于：
所述装置还包括：变化信息提供设备，用于依照预定规则提供变化信息，并且
所述坐标转换信息产生设备依照所提供的变化信息产生坐标转换信息。
5、根据权利要求1的图象产生装置，其特征在于每当由所述坐标转换信息产生设备产生的坐标转换信息改变时，绘图设备就通过结合绘图对象信息和改变的坐标转换信息来产生图象。
6、根据权利要求1的图象产生装置，其特征在于所述绘图应用程序处理器执行：
列表准备程序，用于准备关于一区域的绘图对象信息的列表，其中该区域比对应于所述一个三维图象的另一区域大；
设置程序，用于设置坐标转换信息；以及
执行指令程序，用于指示在所述绘图设备中执行绘图。
7、根据权利要求1的图象产生装置，其特征在于所述图形库包括：
用于管理坐标转换信息的功能；
用于管理绘图对象信息的功能；以及
用于控制所述绘图设备的功能。
8、根据权利要求1的图象产生装置，其特征在于所述绘图应用程序处理器包括用于提供有地图信息的功能，其中该地图信息包括来自结合在导航系统中的地图数据库的该三维坐标信息。
9、根据权利要求8的图象产生装置，其特征在于：依照借助于导航系统的活动体定位系统所获得的当前位置，来确定可视点。
10、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于所述绘图设备产生透视的图象作为该三维图象。
11、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于坐标转换信息包括：用于定义光源的信息，以及用于定义可视点和可视范围的信息。
12、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于可视点基于车辆驾驶员的可视点来设置。
13.根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于可视范围基于车辆驾驶员的可视范围来设置。
14、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于三维图象中的可视点被设置在结合在导航系统中的显示设备的中心。
15、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于所述绘图设备通过叠加多个部分帧图象来产生三维图象，其中部分帧图象基于为每个对象而产生并存储的多个绘图对象信息而被产生。
16、根据权利要求15的图象产生装置，其特征在于所述图象产生装置还包括帧缓冲器，用于临时存储多个部分帧图象。
17、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于所述绘图应用程序处理器借助于所述坐标转换信息产生设备重新产生坐标转换信息，而为通常包含在两个连续三维图象中的对象保持绘图对象信息，其中这两个连续的三维图象以时间顺序互相不同。
18、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于所述绘图应用程序处理器和所述图形库为多任务操作中的多个三维图象，产生并存储绘图对象信息和坐标转换信息。
19、根据权利要求1至9任意一项的图象产生装置，其特征在于所述图象产生装置包括所述绘图设备。
20、一种电子设备，其特征在于所述电子设备包括：
按照权利要求19的图象产生装置；
信息源，三维信息从该信息源提供到所述绘图应用程序处理器；以及
显示设备，用于可视地输出由所述绘图设备产生的三维图象。
21、一种计算机程序，其特征在于所述程序使得计算机作为如权利要求1至19任意一项的图象产生装置而运行。
22、一种利用图象产生装置的图象产生方法，其中该图象产生装置具有绘图应用程序处理器和图形库，使绘图设备产生三维图象，其特征在于：
所述绘图应用程序处理器执行(i)用于产生绘图对象信息的绘图对象信息产生步骤，基于包含在要被产生的三维图象中的三维坐标信息，为每个预定的信息单元对在单一坐标系统下的每个对象产生图象；以及(ii)用于产生坐标转换信息的坐标转换信息产生步骤，用于在该三维图象要产生时至少定义可视点和可视范围，
所述图形库执行(i)绘图对象信息存储步骤，用于存储产生的绘图对象信息，以及(ii)坐标转换信息存储步骤，用于存储产生的坐标转换信息，以及
为每个预定的信息单元，所述绘图设备通过将存储的坐标转换信息与存储的绘图对象信息结合，产生该三维图象，
所述绘图对象信息产生步骤预先产生关于另一或其它对象的绘图对象信息，其中该另一或其它对象不包括在目前要显示的三维图象中，并且所述绘图对象信息存储步骤预先存储预先产生的绘图对象信息，以及
如果随后要显示的另一或其它三维图象包括所述另一或其它对象，则所述绘图对象信息产生设备不重新产生关于所述另一或其它对象的绘图对象信息，并且所述绘图设备用预先存储的绘图对象信息产生所述另一或其它三维图象。
23、根据权利要求22的图象产生方法，其特征在于所述绘图对象信息产生步骤用于预先产生关于一个或多个对象，例如所述的另一或其它对象，的绘图对象信息，其中该一个或多个对象在相应于所述一个三维图象的可视范围的周围存在。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102144146A (zh) * 2008-09-05 2011-08-03 大众汽车有限公司 在车辆中显示信息的方法和装置
CN102538802A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 三维导航显示方法以及相关装置
CN103108796A (zh) * 2010-08-12 2013-05-15 法雷奥开关和传感器有限责任公司 辅助车辆停车操作的方法、驾驶员辅助系统和机动车辆
CN104729519A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 哈曼国际工业有限公司 利用三维导航系统的虚拟三维仪表组
CN110276774A (zh) * 2019-06-26 2019-09-24 Oppo广东移动通信有限公司 物体的绘图方法、装置、终端和计算机可读存储介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4807691B2 (ja) * 2001-09-26 2011-11-02 パイオニア株式会社 画像作成装置及び方法、電子機器並びにコンピュータプログラム
JP4807692B2 (ja) * 2001-09-26 2011-11-02 パイオニア株式会社 画像作成装置及びその方法、並びにコンピュータプログラム
DE602004013732D1 (de) * 2003-02-26 2008-06-26 Tomtom Int Bv Navigationseinrichtung und verfahren zum austausch von daten zwischen residenten anwendungen
JP4512998B2 (ja) * 2004-09-29 2010-07-28 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ナビゲーション装置
JP4529080B2 (ja) * 2004-09-30 2010-08-25 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ナビゲーション装置
JP4499586B2 (ja) * 2005-03-07 2010-07-07 アルパイン株式会社 画像補正システム及び画像補正方法
US20070035563A1 (en) * 2005-08-12 2007-02-15 The Board Of Trustees Of Michigan State University Augmented reality spatial interaction and navigational system
US8179435B2 (en) * 2005-09-28 2012-05-15 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle surroundings image providing system and method
JP2007124609A (ja) * 2005-09-28 2007-05-17 Nissan Motor Co Ltd 車両周囲映像提供装置
GB0520829D0 (en) * 2005-10-13 2005-11-23 Univ Cambridge Tech Image processing methods and apparatus
US8285475B2 (en) 2007-03-02 2012-10-09 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Combined beacon and scene navigation system
JP4892405B2 (ja) * 2007-05-18 2012-03-07 キヤノン株式会社 画像処理装置および方法
US20090082960A1 (en) * 2007-09-26 2009-03-26 Xanavi Informatics Corporation Navigation system with enhanced display functions
US20090251407A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Microsoft Corporation Device interaction with combination of rings
US8250454B2 (en) * 2008-04-03 2012-08-21 Microsoft Corporation Client-side composing/weighting of ads
US20090289937A1 (en) * 2008-05-22 2009-11-26 Microsoft Corporation Multi-scale navigational visualtization
US20090319940A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Microsoft Corporation Network of trust as married to multi-scale
US8682736B2 (en) * 2008-06-24 2014-03-25 Microsoft Corporation Collection represents combined intent
US8868338B1 (en) 2008-11-13 2014-10-21 Google Inc. System and method for displaying transitions between map views
US9454847B2 (en) * 2009-02-24 2016-09-27 Google Inc. System and method of indicating transition between street level images
JP5411548B2 (ja) * 2009-03-26 2014-02-12 株式会社ゼンリン 地図表示システムおよび地図表示方法
US8462209B2 (en) * 2009-06-26 2013-06-11 Keyw Corporation Dual-swath imaging system
US20150029214A1 (en) * 2012-01-19 2015-01-29 Pioneer Corporation Display device, control method, program and storage medium
US20150187127A1 (en) * 2012-07-19 2015-07-02 Google Inc. Varying map content and styles based on time
JP7039935B2 (ja) 2017-11-07 2022-03-23 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置及び画像形成プログラム
CN114970176B (zh) * 2022-06-02 2024-04-05 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 电力作业的虚拟仿真方法、装置、计算机设备和存储介质

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5189430A (en) * 1989-10-24 1993-02-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Navigation system for movable body
JPH0816822A (ja) 1994-06-28 1996-01-19 Oki Electric Ind Co Ltd ３次元動画像生成方法
JP3333642B2 (ja) * 1994-09-09 2002-10-15 アルパイン株式会社 地図描画方法
DE69512514T2 (de) * 1994-11-11 2000-01-20 Xanavi Informatics Corp., Zama Kartenanzeige für kraftfahrzeuge
US5941934A (en) * 1995-06-09 1999-08-24 Xanavi Informatics Corporation Current position calculating device
JPH08339162A (ja) * 1995-06-12 1996-12-24 Alpine Electron Inc 地図描画方法
JPH0962179A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Hitachi Ltd 移動体ナビゲーション装置
US5872572A (en) * 1995-12-08 1999-02-16 International Business Machines Corporation Method and apparatus for generating non-uniform resolution image data
JP3620918B2 (ja) * 1996-04-18 2005-02-16 株式会社日立製作所 ナビゲーション装置の地図表示方法およびナビゲーション装置
EP0802516B1 (en) * 1996-04-16 2004-08-18 Xanavi Informatics Corporation Map display device, navigation device and map display method
JPH09292830A (ja) * 1996-04-25 1997-11-11 Hitachi Ltd 電子地図表示方法及び電子地図表示装置
JP3212255B2 (ja) * 1996-07-05 2001-09-25 株式会社ナムコ 画像合成装置及び画像合成方法
JP3375258B2 (ja) * 1996-11-07 2003-02-10 株式会社日立製作所 地図表示方法及び装置並びにその装置を備えたナビゲーション装置
JPH10149450A (ja) * 1996-11-18 1998-06-02 Hitachi Ltd 三次元図形表示方法およびその装置
JP3655738B2 (ja) * 1997-09-04 2005-06-02 アルパイン株式会社 ナビゲーション装置
US6111583A (en) * 1997-09-29 2000-08-29 Skyline Software Systems Ltd. Apparatus and method for three-dimensional terrain rendering
JP3015353B2 (ja) * 1997-12-05 2000-03-06 株式会社ウォール ３次元都市地図データベース生成装置及びそのためのプログラムを記録した記録媒体
JP3621572B2 (ja) * 1997-12-11 2005-02-16 文雄 溝口 地図データの先読み方法及び地図スクロール方法
JP4559555B2 (ja) * 1999-03-16 2010-10-06 株式会社日立製作所 立体地図表示方法およびナビゲーション装置
JP2000293705A (ja) * 1999-04-01 2000-10-20 Mitsubishi Electric Corp ３次元グラフィックス用描画装置、３次元グラフィックス用描画方法および３次元グラフィックス用描画プログラムを記録した媒体
JP3350655B2 (ja) * 2000-01-25 2002-11-25 株式会社ナムコ ゲームシステム及び情報記憶媒体
JP3751789B2 (ja) * 2000-03-02 2006-03-01 株式会社ナムコ ゲーム装置及び情報記憶媒体
JP2001324345A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Alpine Electronics Inc ナビゲーション装置及びナビゲーション装置の経路案内方法
JP4807691B2 (ja) * 2001-09-26 2011-11-02 パイオニア株式会社 画像作成装置及び方法、電子機器並びにコンピュータプログラム
JP4807692B2 (ja) * 2001-09-26 2011-11-02 パイオニア株式会社 画像作成装置及びその方法、並びにコンピュータプログラム

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102144146A (zh) * 2008-09-05 2011-08-03 大众汽车有限公司 在车辆中显示信息的方法和装置
CN103108796A (zh) * 2010-08-12 2013-05-15 法雷奥开关和传感器有限责任公司 辅助车辆停车操作的方法、驾驶员辅助系统和机动车辆
CN103108796B (zh) * 2010-08-12 2016-04-06 法雷奥开关和传感器有限责任公司 辅助车辆停车操作的方法、驾驶员辅助系统和机动车辆
CN102538802A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 三维导航显示方法以及相关装置
CN102538802B (zh) * 2010-12-30 2016-06-22 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 三维导航显示方法以及相关装置
CN104729519A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 哈曼国际工业有限公司 利用三维导航系统的虚拟三维仪表组
US10062204B2 (en) 2013-12-23 2018-08-28 Harman International Industries, Incorporated Virtual three-dimensional instrument cluster with three-dimensional navigation system
CN104729519B (zh) * 2013-12-23 2019-12-24 哈曼国际工业有限公司 利用三维导航系统的虚拟三维仪表组
CN110276774A (zh) * 2019-06-26 2019-09-24 Oppo广东移动通信有限公司 物体的绘图方法、装置、终端和计算机可读存储介质

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