ITTO20070852A1

ITTO20070852A1 - TRANSITION METHOD BETWEEN TWO THREE-DIMENSIONAL GEO-REFERENCED MAPS.

Info

Publication number: ITTO20070852A1
Authority: IT
Inventors: Mauro Marenzi
Original assignee: Geomondo S R L
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2008-02-25
Also published as: WO2009069165A2; EP2225730A2; WO2009069165A3

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo : Description of the Industrial Invention entitled:

"Metodo di transizione tra due mappe tridimensionali geo-referenziate" "Transition method between two geo-referenced three-dimensional maps"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un metodo di transizione tra due mappe tridimensionali geo-referenziate . The present invention refers to a transition method between two geo-referenced three-dimensional maps.

Scopo principale del metodo è integrare un programma di navigazione, simulata o reale, mediante mappe geo-referenziate, con una procedura di transizione grafica tra mappe diverse. The main purpose of the method is to integrate a navigation program, simulated or real, using geo-referenced maps, with a graphic transition procedure between different maps.

Il raggiungimento di questo obbiettivo permette agli "Utenti" di un network, comprendente un programma di navigazione satellitare, di assistere ad un effetto visivo interessante e gradevole durante la transizione da una prima mappa tridimensionale rilevata per via satellitare, ad una seconda mappa tridimensionale immersiva, ossia del tipo formato dalla sequenza di foto 360° geo-referenziate. The achievement of this goal allows the "Users" of a network, including a satellite navigation program, to witness an interesting and pleasant visual effect during the transition from a first three-dimensional map detected by satellite, to a second immersive three-dimensional map, that is of the type formed by the sequence of geo-referenced 360 ° photos.

L'argomento trattato rientra in: sistemi di ripresa fotografica (G03B: APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR) ; metodi di utilizzo di sistemi fotografici (G06K9/00: Methods or arrangements for reading or recognising printed or written characters or for recognising patterns, e.g. fingerprints ); sistemi di misura e di navigazione (G01C : MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY) ; metodi di trasformazione di modelli di immagine tridimensionali (G06T15/00: Three dimensionai (3D) image rendering, e.g. from a model to a bit-mapped image) . The topic covered falls under: photographic systems (G03B: APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR); methods of using photographic systems (G06K9 / 00: Methods or arrangements for reading or recognizing printed or written characters or for recognizing patterns, e.g. fingerprints); measurement and navigation systems (G01C: MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY); methods of transformation of three-dimensional image models (G06T15 / 00: Three dimensionai (3D) image rendering, e.g. from a model to a bit-mapped image).

Il metodo proposto integra l'acquisizione di immagini o sequenze di immagini panoramiche e di elaborazione delle stesse in un sistema di riferimento sferico bi-univocamente correlato ad un sistema piano in cui giace l'immagine catturata da una fotocamera; la visualizzazione delle fotografie panoramiche, a 2 o 3 dimensioni, indica la posizione e la direzione rispetto ad un riferimento geo-stazionario. The proposed method integrates the acquisition of images or sequences of panoramic images and their processing in a spherical reference system bi-uniquely correlated to a plane system in which the image captured by a camera lies; the display of panoramic photographs, in 2 or 3 dimensions, indicates the position and direction with respect to a geo-stationary reference.

La tecnica nota è riconducibile al documento n° US200 6/0209061A1 in cui viene descritta la procedura di "rendering" effettuata mediante una unità di elaborazione grafica (GPU), nelle cui fasi principali si esegue: a) l'identificazione e successiva mappatura di vertici appartenenti ad un primo oggetto; b) l'identificazione e mappatura di vertici appartenenti ad un secondo oggetto; c) l'esecuzione del "rendering" della transizione tra i vertici corrispondenti appartenenti al primo ed al secondo oggetto. The known technique can be traced back to document No. US200 6 / 0209061A1 which describes the "rendering" procedure carried out by means of a graphics processing unit (GPU), in the main phases of which the following are carried out: a) the identification and subsequent mapping of vertices belonging to a first object; b) the identification and mapping of vertices belonging to a second object; c) "rendering" the transition between the corresponding vertices belonging to the first and second object.

L'esecuzione del rendering secondo la tecnica nota comporta un dispendio considerevole di memoria dell'unità di elaborazione grafica (GPU) ed un rallentamento del funzionamento del sistema che gestisce la procedura di transizione visiva. Si è quindi studiato un rendering semplificato e al tempo stesso efficace, adatto a soddisfare i requisiti di visualizzazione di mappe geo-referenziate prendendo spunto dalla tecnica nota sopra descritta. The execution of the rendering according to the known technique involves a considerable expenditure of memory of the graphic processing unit (GPU) and a slowdown in the operation of the system which manages the visual transition procedure. A simplified and at the same time effective rendering was therefore studied, suitable for satisfying the display requirements of geo-referenced maps, taking inspiration from the known technique described above.

L'invenzione oggetto del presente documento riguarda un metodo di creazione dell'effetto visivo di "atterraggio" in un punto esatto di una mappa cartografica - aereofotografica o satellitare Detto effetto di "atterraggio" deve saper creare la sensazione di continuità visiva durante il passaggio dalla consultazione di una mappa satellitare "piatta" ( 2D ) ad una consultazione di una fotografia panoramica a 360° scattata in un punto geo-referenziato della mappa stessa. The invention object of this document concerns a method of creating the visual effect of "landing" in an exact point of a cartographic map - aerial photography or satellite Said "landing" effect must be able to create the sensation of visual continuity during the passage from consultation of a "flat" satellite map (2D) to consultation of a 360 ° panoramic photograph taken in a geo-referenced point of the map itself.

Di fatto il metodo prende spunto dalla tecnica nota sopra descritta per unire le due tipologie di mappe, creando la continuità nel passaggio dall'una all'altra. Passaggio che avviene con un effetto visivo di "atterraggio simulato", avvicinandosi e ruotando la visione della telecamera virtuale, cambiando l'angolazione dell'inquadratura della mappa 2D, cercando di sovrapporre e far combaciare la prospettiva della mappa 2D con la prospettiva della foto panoramica a 360°. In fact, the method takes its cue from the known technique described above to combine the two types of maps, creating continuity in the passage from one to the other. Passage that occurs with a visual effect of "simulated landing", approaching and rotating the view of the virtual camera, changing the angle of the 2D map frame, trying to overlap and match the perspective of the 2D map with the perspective of the panoramic photo 360 °.

Una tecnica di rendering di mappe immersive collegate mediante transizione richiede in particolare i seguenti requisiti finalizzati ad accrescere la sensazione psicologica positiva dell'utente di un network: A rendering technique of immersive maps connected by transition requires in particular the following requirements aimed at increasing the positive psychological feeling of the user of a network:

- creare l'effetto interessante e gradevole di una transizione dinamica tra mappe diverse; - create the interesting and pleasant effect of a dynamic transition between different maps;

- trasmettere la sensazione di una reale transizione di immagine da una mappa all'altra, allontanando il dubbio che si tratti di un artefatto ripetitivo indipendente dalle diverse zone geografiche; - convey the feeling of a real image transition from one map to another, removing the doubt that it is a repetitive artifact independent of the different geographical areas;

- ridurre il dispendio di capacità di memoria dell'unità di elaborazione grafica (GPU). - reduce the memory capacity expenditure of the graphics processing unit (GPU).

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell'invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un metodo come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l'oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The above and other objects and advantages of the invention, as will emerge from the following description, are achieved with a method such as that described in claim 1. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the subject of the dependent claims.

Trattasi di un metodo di manipolazione di mappe immersive formate da una sequenza di fotografie geo-localizzate, il cui rendering dell'immagine, partendo da mappa bi-dimensionale o tri-dimensionale, corrisponde ad una immagine proiettata in uno spazio virtuale in coordinate sferiche. Detto rendering comprende un applicativo di post-processing di transizione tra almeno due mappe aventi lo stesso riferimento geografico, espresso in latitudine e longitudine, detta transizione essendo caratterizzata da una sequenza di immagini prospettiche virtuali intuitive semplici, tuttavia dipendenti da oggetti appartenenti all'immagine della mappa di partenza. This is a method of manipulating immersive maps formed by a sequence of geo-localized photographs, whose image rendering, starting from a two-dimensional or three-dimensional map, corresponds to an image projected in a virtual space in spherical coordinates. Said rendering comprises a transition post-processing application between at least two maps having the same geographical reference, expressed in latitude and longitude, said transition being characterized by a sequence of simple intuitive virtual perspective images, however dependent on objects belonging to the image of the starting map.

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The present invention will be better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

- FIG. 1 mostra lo spazio virtuale sferico nel quale viene proiettata l'immagine anulare (image rendering from thè model to thè bit-mapped image); - FIG. 2 mostra l'immagine proiettata da un visore formata da una mappa tridimensionale vista in pianta e dalla corrispondente mappa immersiva tridimensionale dopo elaborazione in un sistema di riferimento sferico rispetto al medesimo riferimento geo-stazionario; - FIG. 1 shows the spherical virtual space in which the annular image is projected (image rendering from the model to the bit-mapped image); - FIG. 2 shows the image projected by a viewer formed by a three-dimensional map seen in plan and by the corresponding three-dimensional immersive map after processing in a spherical reference system with respect to the same geo-stationary reference;

- FIG. 3 mostra l'immagine 2D in pianta di una mappa di tipo satellitare; - FIG. 3 shows the 2D plan image of a satellite type map;

- FIGG. 4a - 4c mostrano la sequenza di una transizione dalla mappa di FIG. 3 alla mappa tridimensionale di arrivo di FIGG. 5a e 5b; - FIGS. 4a - 4c show the sequence of a transition from the map of FIG. 3 to the three-dimensional arrival map of FIGS. 5a and 5b;

- FIGG. 5a e 5b mostrano un'immagine piana risultante dalla proiezione dell'immagine catturata da un'ottica tipo fish-eye, o parabolica. - FIGS. 5a and 5b show a flat image resulting from the projection of the image captured by a fish-eye or parabolic optics.

Si vuole eseguire la transizione dall'immagine tridimensionale 3 vista in pianta, all'immagine tridimensionale 4, vista in prospettiva. Le due immagini, 3 e 4, hanno in comune le coordinate geostazionarie e la direzione con cui un osservatore vede entrambe le immagini 3 e 4 rispetto ad un riferimento inerziale. We want to make the transition from the three-dimensional image 3 seen in plan, to the three-dimensional image 4, seen in perspective. The two images, 3 and 4, have in common the geostationary coordinates and the direction in which an observer sees both images 3 and 4 with respect to an inertial reference.

Nella fattispecie, l'immagine 3 deriva da una mappa di tipo satellitare, bi-dimensionale proiettata in pianta; l'immagine 4 costituisce la proiezione in coordinate sferiche 1 di una fotografia piana risultante dalla proiezione dell'immagine catturata da un'ottica tipo fish-eye, o parabolica. In this case, image 3 derives from a two-dimensional satellite map projected in plan; image 4 constitutes the projection in spherical coordinates 1 of a plane photograph resulting from the projection of the image captured by a fish-eye or parabolic optic.

La procedura di transizione che vede la sostituzione di una immagine 3 con una immagine 4, prevede una sequenza di immagini prospettiche 5', 5'', 5''', 6', 6'', 6''', del tipo riportato nelle FIGG. 4a-4c derivate da una immagine di partenza 5, 6, del tipo riportato in FIG. 3. Alle immagini prospettiche segue un effetto di dissolvenza incrociata. La procedura di transizione termina con la presentazione di una immagine del tipo riportato nelle FIGG. 5a e 5b anticipate da un effetto di dissolvenza formato dalla sovrapposizione di una immagine prospettica del tipo di FIG. 4c e di una immagine proiettata nella mappa di arrivo del tipo delle FIGG. 5a e 5b. The transition procedure that sees the replacement of an image 3 with an image 4, involves a sequence of perspective images 5 ', 5' ', 5' '', 6 ', 6' ', 6' '', of the type shown in FIGS. 4a-4c derived from a starting image 5, 6, of the type shown in FIG. 3. A cross-dissolve effect follows the perspective images. The transition procedure ends with the presentation of an image of the type shown in FIGS. 5a and 5b anticipated by a fading effect formed by the superimposition of a perspective image of the type of FIG. 4c and an image projected in the arrival map of the type of FIGS. 5a and 5b.

POST-PROCESSING DI TRANSIZIONE CON DISSOLVENZA. a) visione e navigazione nella mappa satellitare di FIG . 3; POST-PROCESSING OF TRANSITION WITH FADE-IN. a) viewing and navigation in the satellite map of FIG. 3;

b) 1/3 transizione = FIG.4a: prima distorsione prospettica dell'immagine di FIG. 3. Trattasi della rotazione virtuale prospettica degli oggetti 5 e 6 ricavati dalla FIG.3. b) 1/3 transition = FIG.4a: first perspective distortion of the image of FIG. 3. This is the perspective virtual rotation of objects 5 and 6 obtained from FIG.3.

c) 2/3 transizione = FIG. 4b: seconda distorsione prospettica dell'immagine di FIG. 3. c) 2/3 transition = FIG. 4b: second perspective distortion of the image of FIG. 3.

d) 3/3 transizione = 1⁄2 dissolvenza = FIG.4c: terza distorsione prospettica dell'immagine di FIG. 3. abbinata alla prima fase di dissolvenza che permette la sostituzione dell'immagine satellitare 3 con quella di "Street level" (4). All'immagine contenente gli oggetti virtuali ruotati dipendenti dalla FIG.3. risulta sovrapposta l'immagine della mappa di arrivo. La camera è quasi atterrata, la sua posizione essendo prossima ad adagiarsi sul "piano" dove e' proiettata l'immagine della mappa satellitare, con vista in prospettiva. Dissolvenza incrociata tra il piano dove e' proiettata l'immagine della mappa satellitare e la fotografia 360°. Sia la foto, l'inquadratura e la prospettiva devono coincidere con il punto della mappa dove è stato effettuato l'atterraggio. d) 3/3 transition = 1⁄2 fade = FIG.4c: third perspective distortion of the image of FIG. 3. combined with the first phase of fading which allows the replacement of the satellite image 3 with that of "Street level" (4). To the image containing the rotated virtual objects dependent on FIG.3. the image of the arrival map is superimposed. The camera has almost landed, its position being close to lying on the "plane" where the image of the satellite map is projected, with a perspective view. Cross-fade between the plane where the image of the satellite map is projected and the 360 ° photograph. Both the photo, the framing and the perspective must coincide with the point on the map where the landing was made.

e) dissolvenza 2/2 = FIGG. 5a, 5b: il processo di transizione e dissolvenza sono terminati. Ci si trova immersi nella visione StreetLevel, il player permettendo di camminare passando da una foto geo-referenziata all'altra, di ruotare la vista o di zoomare . e) fade 2/2 = FIGS. 5a, 5b: the transition and fade process are finished. You are immersed in the StreetLevel vision, the player allowing you to walk passing from one geo-referenced photo to another, to rotate the view or to zoom.

In particolare l'invenzione presenta il vantaggio di sfruttare la tecnica di transizione grafica, nota nel settore del disegno tridimensionale, verso il settore della visione delle mappe geo-referenziate utilizzando un piccolo spazio di memoria di elaborazione grafica, pur raggiungendo l'obbiettivo di garantire una transizione di immagini prospettiche virtuali ma derivate da una immagine reale di partenza. In particular, the invention has the advantage of exploiting the graphic transition technique, known in the field of three-dimensional drawing, towards the sector of viewing geo-referenced maps using a small space of graphic processing memory, while achieving the aim of guaranteeing a transition of virtual perspective images but derived from a real starting image.

Grazie all'invenzione vengono raggiunti gli obbiettivi di creare effetti interessanti e gradevoli all'utente di network, programmi di navigazione, ecc. Thanks to the invention, the objectives of creating interesting and pleasant effects for the user of networks, navigation programs, etc. are achieved.

Claims

CLAIMS 1. Transition method between at least two maps (3, 4), a starting map (3) and an arrival map (4), characterized by creating a sequence of virtual perspective images (5 ', 5 ", 5 '' '), (6', 6 ", 6 '' '), intuitive, simple, however derived from objects belonging to the image of the starting map (3).

2. Transition method between at least two maps (3, 4) according to claim 1, characterized by the fact that said two maps (3, 4) are of the immersive type, being formed by a sequence of geo-localized photographs, whose rendering starting from a two-dimensional or three-dimensional map, the image corresponds to an image (2) projected in a virtual space in spherical coordinates (1).

3. Method of transition between at least two maps (3, 4) according to claim 2, characterized by the fact that the starting map (3) and the arrival map (4) have in common the same geographical location defined by longitude and latitude .

4. Transition method between at least two maps (3, 4) according to claim 3, characterized by a sequence of perspective distortions (5 ', 5' ', 5' ''), (6 ', 6' ', 6' '') of reference images (5), (6) belonging to the starting map (3).

5. Method of transition between at least two maps (3, 4) according to claim 4, characterized in that said sequence of perspective distortions of the reference image (5, 6) corresponds to a virtual rotation of the objects obtained from said image of reference (5, 6).

6. Method of transition between at least two maps (3, 4) according to one of the preceding claims, characterized in that the perspective distortion is combined with a fade that allows the replacement of the satellite image (3) with that of "Street level" ( 4).