KR102144605B1 - 3차원 지도 표시 시스템 - Google Patents

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마사시 우치노우미
마사루 나카가미
타츠야 아자카미
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가부시키가이샤 지오 기쥬츠켄큐쇼
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Abstract

복수의 수준의 지도 데이터를 조합해 이용하여 3차원 지도를 표시하는 것이 목적이다.
지도 데이터베이스(130)는 수준 LVa 내지 LVc와 같은 상이한 상세도 수준을 갖는 복수의 수준의 지도 데이터를 저장한다. 3차원 지도를 표시하는 절차는 지도 표시 범위에서 시점에 인접한 소정의 거리까지의 근경 영역에 대해서는 보다 높은 지도 상세도 수준을 갖는 세세한 수준의 지도 데이터를 이용하고, 소정의 거리로부터 보다 먼 원경 영역에 대해서는 보다 낮은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 거친 수준의 지도 데이터를 이용한다. 그 절차는 원근 투영으로 원경 영역을 그리고, 숨겨진 선 제거를 위해 이용되는 심도를 저장하는 심도 버퍼를 클리어링하고(clear), 그 후 원근 투영으로 근경 영역을 그린다. 이것은 심도를 이용하는 부적절한 숨겨진 선 제거가 원경 이미지와 근경 이미지 사이에서 수행되지 않게 하고, 이에 따라 근경 이미지의 부분이 원경 이미지에 의해 가려지는 부자연스러운 현상이 피해진다.

Description

3차원 지도 표시 시스템{THREE-DIMENSIONAL MAP DISPLAY SYSTEM}
본 발명은 복수의 지도 데이터를 병용하여 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 관한 것이다.
예를 들어, 내비게이션 시스템 또는 컴퓨터의 화면 상에 표시되는 전자 지도는 건물과 같은 지물을 3차원적으로 표현한 3차원 지도일 수 있다. 3차원 지도는 통상 3차원 모델들을, 예를 들어, 원근 투영(perspective projection)을 사용하여 그림으로써 표시된다.
3차원 지도는 다수의 지물을 포함하고, 지표면은 또한 폴리곤(polygons)으로 표현된다. 이 결과 다수의 3차원 모델이 생성되어, 3차원 지도를 그리는 처리 부하가 상당히 높아질 수 있다. 특히, 높은 시점에서 조감도를 그리는 경우, 지도의 표시 범위는 넓은 영역을 포함하게 되므로, 표시를 위한 처리 부하는 매우 높아질 수 있다.
이러한 처리 부하를 경감시키기 위해, 3차원 지도, 특히, 조감도 지도를 표시하는 경우, 상이한 상세도 수준을 갖는 복수의 지도 데이터가 병용된다. 예를 들어, 특허 문헌 1 및 2는 모두, 지도 표시 범위를 수직으로 2개의 부분으로 나누고, 시점에 인접한 보다 낮은 영역을 표시하기 위해서는 상세한 지도 데이터를 이용하고, 시점에서 멀리 떨어진 위쪽 영역을 표시하기 위해서는 보다 낮은 상세도 수준을 갖는 넓은 영역 지도 데이터를 이용하는, 3차원 조감도 지도의 표시에 적용되는 기술들을 공개한다.
PTL 1: JP 4422125 B PTL 2: JP 3362533 B
일반적으로, 지도 데이터는 소정 크기의 메시(meshes)로 나뉘어 생성 및 저장된다. 지도는 다양한 시점으로부터 및 다양한 시선 방향으로 그려진다. 복수의 지도 데이터를 조합하여 이용하는 경우, 사용되는 지도 데이터가 변경되는 지도 표시 상의 경계가 지도 데이터의 메시들 간의 경계와 반드시 일치하는 것은 아니다. 따라서, 실제로 복수의 지도 데이터를 조합해 이용하여 지도를 표시하면, 지도 표시 상의 경계 부근에서는 지도들이 복수의 지도 데이터를 이용하여 중첩하는 방식으로 그려질 수 있다. 이것은 2개의 지도 데이터의 부정합 또는 그래픽 엔진에 의한 표시 처리에 기인하는 표시 혼란을 유발하고 지도 표시의 외형(appearance)을 왜곡한다.
이 문제는 조감도의 특징만이 아니고, 복수의 지도 데이터가 지도를 표시하기기 위해 이용되는 한, 낮은 시점에서 3차원 지도를 그리는 운전자 뷰의 경우에도 공통으로 발생할 수 있다. 이 문제는 또한 메시 단위로 저장된 지도 데이터에 대해서만 한정되는 것이 아니라, 복수의 지도 데이터를 병용하여 지도를 표시할 때의 공통의 문제이다.
본 발명의 목적은, 예를 들어, 복수의 지도 데이터를 조합해 이용하여 3차원 지도를 표하는 경우에 지도 표시 상의 경계에서의 표시 혼란을 피하고 지도 표시의 외형을 향상시키는 것이다.
본 발명에 따라, 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템이 제공되고, 상기 3차원 지도 표시 시스템은: 상이한 지도 상세도 수준을 갖는 복수의 수준 각각에서, 3차원 지도를 표시하기 위한 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터베이스; 및 지도 데이터베이스를 참조하고, 지정된 시점 위치로부터 및 지정된 시선 방향에서 본 3차원 지도를 표시하는 표시 제어기를 포함한다. 표시 제어기는, 보다 낮은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 거친 수준의 지도 데이터는 시점 위치에서 보다 멀리 떨어진 원경 영역을 위해 이용되고, 보다 높은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 세세한 수준의 지도 데이터는 시점 위치에 보다 인접한 근경 영역을 위해 이용되도록, 복수의 상이한 수준의 지도 데이터를 병용하여 지도를 그린다. 이어서 표시 제어기는 원경 영역에서부터 근경 영역을 향해서 지도를 그린다. 표시 제어기는 이미 그려진 지도 상의 각 지점에서의 심도에 상관없이, 이미 그려진 지도 위에 근경 영역을 그린다.
본 발명은 상이한 상세도 수준을 갖는 복수의 수준의 지도 데이터를 병용한다. 보다 낮은 상세도 수준을 갖는 보다 거친 수준의 지도 데이터에 비해, 보다 높은 상세도 수준을 갖는 보다 세세한 수준의 지도 데이터는 보다 많은, 건물과 같은 지물의 데이터를 저장한다. 한편, 보다 낮은 상세도 수준을 갖는 보다 거친 수준의 지도 데이터는 주요 도로 및 건물과 같은 지물의 데이터를 저장한다. 그리기를 위해 병용되는 지도 데이터는 2개의 상이한 수준의 지도 데이터일 수 있거나 3개 이상의 상이한 수준의 지도 데이터일 수 있다. 이러한 지도 데이터는 반드시 소정의 지리적 크기의 메시 단위로 저장될 필요는 없다.
본 발명은 3차원 지도를 그릴 때의 시점 위치로부터의 거리에 따른 복수의 상이한 수준의 지도 데이터를 병용한다. 특히, 본 발명은 시점 위치에서 보다 멀리 떨어진 보다 먼 원경 영역을 위해서는 보다 거친 수준의 지도 데이터를 이용하고, 시점에 보다 인접한 근경 영역을 위해서는 보다 세세한 수준의 지도 데이터를 이용한다. 이것은 근경 영역에 관련해서는 사용자에게 충분한 지리적 정보를 제공하고, 원경 영역에 관련해서는 적은 처리 부하로 넓은 영역 지도가 표시되게 한다.
일반적으로, 3차원 그래픽스의 시점에서부터의 시인 가능성에 따라, 폴리곤 그리기를 제어하기 위한 숨겨진 선 제거가 수행된다. 따라서 일반적인 절차에서는 시점에서부터 폴리곤 상의 각 지점까지의 거리, 즉, 심도를 몇몇의 기술로 기록하면서 표시 처리가 실행된다. 그러나, 본 발명은 원경 영역의 각 지점의 심도에 상관없이, 원경 영역 위에 근경 영역을 그린다. 따라서, 원경 영역 또는 근경 영역이 3차원 모델 내에서 시점으로부터 시인 가능한 위치에 위치되는지 여부에 상관 없이, 원경 영역과 근경 영역 사이의 경계에서 원경 영역이 무조건 먼저 그려진다. 근경 영역 내의 각 지점에 대해서는, 심도를 고려하여 숨겨진 선 제거가 수행될 수 있다.
이 출원의 발명자들은, 복수의 지도 데이터의 조합된 이용에 의한 3차원 지도 표시시에 2개의 지도 데이터를 이용해 그려진 지도가 서로 중첩되는 중첩된 영역에서의 표시 혼란이 심도 처리에 영향을 받는다는 것을 발견했다. 복수의 지도 데이터 간에 부정합이 있으면, 2개의 지도 데이터를 이용하여 그려진 지도의 중첩된 영역에서는 보다 낮은 계층에서 그려질 원경 영역의 지표면이 근경 영역의 지물을 덮어 숨길 수 있다. 정확한 지도 데이터의 경우에도, 반올림 오차에 의해 유사한 문제가 발행될 수 있다. 원경 영역과 근경 영역 사이에 반올림 오차를 포함하여 높이가 완벽히 일치하면, 그래픽 엔진은 원경 영역 및 근경 영역 중 어느 것이 시인 가능한 방식으로 그려질지를 명확히 결정하지 못한다. 이것은 결과 이미지가 불안정하게 깜빡거리게 할 수 있다.
본 발명은 원경 영역을 그리고, 이어서 원경 영역의 심도에 상관없이 이미 그려진 원경 영역 위에 근경 영역을 그린다. 이것은 전술된 심도에 의해 발생되는 문제를 피하고, 그리는데 이용될 지도 데이터의 수준이 변경되는 경계 부근에서 표시를 안정화시켜, 지도 표시의 외형을 향상시킨다.
본 발명은, 처음으로 그려진 원경 영역의 심도를 저장하고, 근경 영역을 그리는 과정에서 그 심도를 무시하는 기술을 사용할 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 양태에 따라, 표시 제어기는 지도를 그리는데 이용되는 지도 데이터의 수준이 변경되기 직전에, 각 지점의 심도를 저장하는 심도 버퍼를 클리어링하고(clear), 이어서 다음 영역을 그리기 시작할 수 있다.
이것은 심도에 의해 발생되는 잠재적인 표시 장애를 간단한 방법으로 피한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 표시 제어기는 시점 위치에서 멀리 떨어진 먼 영역 내의, 지도를 그리는데 이용되는 지도 데이터의 수준이 변경되는 영역의 경계를 포함하는 소정의 범위 내에는 3차원 지물을 그리지 않도록 표시를 제어할 수 있다.
본 발명은 근경 영역을 그리는 처리시에는 원경 영역의 심도를 무시한다. 원경 영역의 경계 부근에 그려진 3차원 지물은 근경 영역의 지도에 의해 부자연스럽게 가려질 수 있다. 이러한 잠재적 장애를 피하기 위해, 이 양태는 경계 부근에서 3차원 지물을 그리지 않도록 표시를 제어한다.
경계를 포함하는 소정의 범위는, 예를 들어, 근경 영역의 범위를 고려하여 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 원경 영역과 근경 영역 사이의 경계가 충분한 거리에 위치하면, 원경 영역 전체에서는 지물이 그려지지 않을 수 있다. 즉, 원경 영역에는 지표면을 나타내는 폴리곤만이 그려진다. 이것은 원경 영역 내에서의 그리기를 더욱 단순화한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 표시 제어기는 원경 영역에 대해서는 시점 위치에 보다 인접한 근접 영역에 걸쳐 지도를 그리도록 허용될 수 있다.
이것은, 지도 데이터의 수준이 변경되는 영역의 경계를 특정하고 원경 영역에 관련하여 데이터를 잘라낼 필요가 없어지므로, 3차원 지도의 표시 처리를 단순화한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 지도 데이터베이스에 저장된 지도 데이터는 3차원 지도에 표시되는 각 지물에 관련하여, 시점 위치에서부터의 거리에 따라서 표시/숨김을 제어하기 위해 이용되는 표시 수준 정보를 가질 수 있다. 표시 제어기는 표시 수준 정보에 기초하여, 시점에서부터의 거리에 따라 표시 대상으로 지정된 지물을 이용하여 지도를 표시할 수 있다.
이것은 각 지물의 표시/숨김이 시점 위치에서부터의 거리에 따라 비교적 용이하게 제어되게 한다. 표시 수준 정보의 구성은 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 표시 수준 정보는 지물을 표시하기 위한 상한 거리 범위를 지정하도록 구성될 수 있다. 이것은 시점 위치에 인접한 위치의 각 지물은 지도 상에 표시되게 하고, 시점 위치에서 먼 지물은 숨겨지게 한다. 이 상한 거리 범위는 주요지형지물과 같은 주요 지물에 대해서는 커지고, 일반 집과 같은 지물에 대해서는 작아질 수 있다. 이것은 시점 위치에 인접한 영역에서는 다수의 지물들이 상세히 표시되고, 먼 영역에서는 주요 지물만이 표시되게 한다.
또 다른 예로서, 표시 수준 정보는 지물을 표시하기 위한 하한 거리 범위를 지정하도록 구성될 수 있다. 이것은 시점 위치로부터의 거리가 소정의 값 이상인 각 지물만이 표시되게 한다. 이러한 표시 수준 정보를 원경 영역을 그리기 위한 지도 데이터와 연관시킴으로써, 원경 영역을 그리는 처리시에 근경 영역에 의해 덮히고 숨겨지는 부분에는 3차원 지물이 용이하게 그려지지 않게 하여, 이롭게도 잠재된 표시 장애를 피한다.
본 발명에 따라, 지도 데이터베이스는 다양한 구성 중 임의의 것을 가질 수 있다.
예를 들어, 지도 데이터베이스는 복수의 수준 각각에 대해 지정된 지리적 크기의 각 메시에 관련하여 지도 데이터를 저장할 수 있다. 각 메시에 관련하여, 지도 데이터베이스는 지정된 크기 이상의 3차원적인 지리적 크기를 갖는 큰 크기 지물의 데이터 및 큰 크기 지물 이외의 작은 크기 지물의 데이터를 저장할 수 있다. 지도 데이터베이스는 메시보다 작은 지리적 크기의 셀 단위로 판독 가능한 방식으로 작은 크기 지물의 데이터를 저장할 수 있다. 셀은, 각 셀에 포함된 지물의 데이터 양이 소정의 값을 초과하지 않도록, 메시를 지리적으로 나누어 정의된 형상일 수 있다.
이 양태는 지도 데이터를 메시 단위로 저장하여, 관리 및 판독을 용이하게 한다. 지도 데이터의 각 수준에서 메시 크기는 상이할 수 있다.
이 양태는 지물을 셀로 더 나누어 저장한다. 모든 지물이 메시에 존재하는 것은 아니고, 작은 크기 지물만 각 셀에 저장된다. 예를 들어, 도로와 같은 긴 지물 및 바다와 같은 넓은 영역을 차지하는 지물들은 큰 크기 지물로 취급되고, 건물과 같은 좁은 2차원 영역을 차지하는 지물들은 작은 크기 지물로 취급될 수 있다.
도시 영역에는, 건물과 같은 지물이 집중된 밀집 영역이 존재한다, 이러한 밀집 영역에서는 지물의 데이터 양이 상당히 증가한다. 데이터가 메시 단위로 판독되면, 밀집 영역이 아닌 특정 메시의 부분이 지도 표시에 이용되더라도, 많은 양의 데이터를 판독할 필요가 있다. 이것은 지도 표시시의 처리를 위해 요구되는 시간을 증가시킨다. 한편, 이 발명은 셀 단위로 판독 가능하게 하기 위한 방식으로 지도 데이터를 셀로 세분화하여 저장한다. 이것은 지도 표시를 위해 요구되는 메시 부분만을 사용 가능하게 하여, 지도 표시시에 효율성을 향상시킨다.
본 발명은 전술한 다양한 특징 모두를 반드시 포함하지는 않을 수 있지만 적당히 이러한 특징들을 부분적으로 생략하거나 조합하여 구성될 수 있다.
본 발명은 또한 3차원 지도를 표시하도록 컴퓨터에 의해 수행되는 3차원 지도 표시 방법으로 및 컴퓨터가 3차원 지도를 표시하게 하는 컴퓨터 프로그램으로 구성될 수 있다. 본 발명은 또한 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 비일시적 저장 매체로 구성될 수도 있다.
도 1은 3차원 지도 표시 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 지도 데이터베이스의 셀 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 지도 데이터베이스의 데이터 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 지도 표시 처리의 흐름도(1)이다.
도 5는 지도 표시 처리의 흐름도(2)이다.
도 6A는 3차원 지도의 표시 예를 나타내는 도면이다.
도 6B는 3차원 지도의 표시 예를 나타내는 도면이다.
도 6C는 3차원 지도의 표시 예를 나타내는 도면이다.
도 6D는 3차원 지도의 표시 예를 나타내는 도면이다.
도 6E는 3차원 지도의 표시 예를 나타내는 도면이다.
제 1 실시예
다음은, 개인용 컴퓨터의 디스플레이 상에 3차원 지도를 표시하도록, 개인용 컴퓨터를 이용하여 3차원 지도 표시 시스템으로 구성된 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명은 경로 탐색/경로 안내 장치와 같은 또 다른 장치에 3차원 지도 표시 기능으로서 통합된 양태에 적용될 수 있다.
A. 시스템 구성
도 1은 3차원 지도 표시 시스템(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 3차원 지도 표시 시스템(100)은 사용자 지시에 응답하여 개인용 컴퓨터의 디스플레이 상에 3차원 지도를 표시하도록 개인용 컴퓨터를 이용하여 구성된 시스템으로서 제공된다.
이 실시예는 개인용 컴퓨터를 이용한 독립형 시스템을 나타내지만, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지도 데이터베이스(130) 및 다른 요구되는 데이터를 저장하는 서버가 네트워크에 의해 개인용 컴퓨터에 접속된 시스템으로 구성될 수도 있다. 지도를 표시하는데 이용되는 단말은 개인용 컴퓨터에 한정되지 않고, 예를 들어, 태블릿 단말, 휴대 전화, 또는 스마트폰의 다양한 단말 중 임의의 것일 수 있다.
3차원 지도 표시 시스템(100)은 나타낸 바와 같은 다양한 기능 블록을 갖는다. 이러한 기능 블록들은 각 기능을 구현하는 소프트웨어를 설치함으로써 구성될 수 있지만, 부분적으로 또는 전체적으로 하드웨어에 의해 구성될 수도 있다.
지도 데이터베이스(130)는 3차원 지도를 표시하기 위해, 예를 들어, 지물의 3차원 형상을 나타내는 3차원 모델을 포함하는 지도 데이터를 저장한다. 이 실시예에 따라, 나타낸 바와 같이, 지도 데이터는 복수의 수준 LVa 내지 LVc로 나뉘어 저장된다. 각 수준(level)의 데이터는 소정의 크기의 메시로 나뉘어 관리된다. 수준 LVc은 최고 상세도 수준을 가진 데이터, 즉, 좁은 길 및 작은 지물의 고른 데이터를 저장한다. 수준 LVc는 필연적으로 큰 데이터 양을 가지므로 비교적 작은 메시로 나뉘어 관리된다. 수준 LVb는 수준 LVc 보다 약간 낮은 상세도 수준을 갖는다. 수준 LVb은 좁은 길과 같은 데이터는 생략하고 표준 크기 도로 및 건물의 데이터를 저장한다. 수준 LVb의 메시 크기는 수준 LVc의 메시 크기보다 크게 설정된다. 수준 LVa은 더 낮은 상세도 수준을 갖고, 예를 들어, 고속 도로와 같은 주요 도로 및 주요지형지물로 인식되는 주요 건물의 데이터를 저장한다. 수준 LVa의 메시 크기는 수준 LVb의 메시 크기보다 더 크게 설정된다.
지도 데이터는 전술된 바와 같이 복수의 수준으로 나뉘어 저장되지만, 각 지물의 데이터는 이러한 수준 중 하나로 선택적으로 저장되는 것은 아니다. 예를 들어, 주요지형지물로 인식되는 주요 건물은 모든 수준 LVa 내지 LVc로 공통적으로 저장된다. 즉, 각 수준의 데이터는 그 수준에 대응하는 상세도 수준으로 지도를 표시하는데 사용될 수 있다.
이 실시예에 따라, 지도 데이터는 메시의 세분인 셀로 관리된다. 이 셀 구조는 후술될 것이다.
명령 입력부(110)는 3차원 지도의 표시에 관한 사용자 지시들을 수신한다. 사용자 지시는, 예를 들어, 시점 위치, 시선 방향, 및 표시 범위(스케일)와 같은 지도를 표시하기 위한 지시들을 포함한다.
지도 데이터 판독부(120)는 지도 데이터베이스(130)로부터 지도 데이터를 판독하도록 동작한다. 수준/메시 지정부(121)는 시점 위치와 같은 사용자 지시에 따라 어떤 수준 및 어떤 데이터의 메시가 지도 데이터베이스(130) 내에서 이용될지를 지정한다. 셀 지정부(122)는, 수준/메시 지정부(121)에 의해 지정된 메시 내에서 어떤 데이터의 셀이 이용되는지를 지정한다. 지도 데이터 판독부(120)는 지정된 메시 및 지정된 셀로부터 지도를 표시하기 위한 데이터를 판독한다.
이 실시예에 따라, 하나의 3차원 지도를 표시하기 위해, 복수의 수준의 지도 데이터가 조합되어 이용된다. 지도 데이터의 조합 이용을 제어하는 것은 후술될 것이다.
표시 제어기(140)는 지도 데이터베이스(130)의 지도 데이터를 이용하여 3차원 지도를 표시한다.
이 실시예에 따라, 절차는 지도를 2개의 영역, 즉, 시점 위치로부터 멀리 떨어진 원경 영역 및 시점 위치에 인접한 근경 영역으로 나누고, 각 영역에 대해 상이한 수준들의 지도 데이터를 이용하여 후술된 바와 같이 3차원 지도를 표시한다.
표시/숨김 지정부(141)는 시점 위치에서부터의 거리에 따라 지도 데이터에 저장된 각 지물의 표시/숨김을 지정한다. 이 처리는 원경 영역 및 근경 영역 모두에 대해 공통이다.
원경 그리기부(142)는 원경 영역의 지도를 그린다. 이 실시예의 절차에서는 지정된 시점 위치에서의 원근 투영에 의한 조감도가 그려진다. 이와 달리, 지도는 낮은 시점 위치에서 그려질 수 있다. 3차원 그리기시에, 시점으로부터의 투영시의 각 지점의 거리, 즉, 심도가 숨겨진 선 제거의 목적을 위해 심도 버퍼에 저장된다. 원경 영역을 그리는 처리시에, 각 지점의 심도는 심도 버퍼에 저장된다.
심도 버퍼 클리어링부(143)는 원경 영역을 그리는 처리시에 저장된 심도 버퍼의 값을 초기화한다. 이 처리는 그려진 원경 영역이 3차원적인 의미가 없는 하나의 2차원적인 배경 이미지를 구성하게 한다.
근경 그리기부(144)는 심도 버퍼를 초기화한 후 근경 영역의 지도를 그린다. 근경 영역을 그리는 데 사용되는 것과 동일한 시점 및 동일한 투영 기술이 사용되어 근경 영역이 그려진다. 근경 그리기 처리시에, 각 지점의 심도가 심도 버퍼에 새롭게 저장되고, 이 저장에 기초하여 숨겨진 선 제거가 수행된다. 원경 영역은 단지 배경 이미지로 취급되므로, 근경 영역은 원경 영역 위에 그려진다.
B. 지도 데이터베이스의 구성
다음은 본 실시예에 따른 지도 데이터베이스의 구성을 설명한다. 전술된 바와 같이, 이 실시예에 따라, 지도 데이터는 상이한 상세도 수준을 갖는 복수의 수준으로 제공된다(도 1). 각 수준에서, 지도 데이터는 소정의 지리적 크기의 메시 단위로 저장된다. 각 메시 내에서, 저장된 각 지물의 크기 및 그들의 데이터 양에 기초하여, 셀이 메시의 부분으로 정의되어, 데이터가 셀 단위로 저장된다. 다음은 우선 셀의 개념을 설명하고, 이어서 데이터 구조를 설명한다.
도 2는 지도 데이터베이스의 셀 구조를 나타내는 도면이다. 좌측에는 지도 데이터를 구성하는 메시의 예가 나타나있다.
다양한 지물의 형상을 나타내는 지물 데이터가 메시에 저장된다. 나타낸 예에서, 연못, 도로, 철도, 및 복수의 건물의 지물 데이터가 메시에 저장된다. 각 지물은 상이한 2차원적인 크기를 갖는다. 예를 들어, 도로는 메시의 거의 전체 영역에 걸쳐 위치하는 "긴" 지물이다. 비교적 큰 2차원적인 크기들의 이러한 지물은 여기서 큰 크기 지물이라고 불린다. 연못 및 철도는 메시 내에서 비교적 넓은 영역을 차지하는 중간 크기의 지물(이하, "중간 크기 지물"이라고 불림)이다. 큰 크기 지물과 중간 크기 지물 간의 분류는 지물의 속성에 의해서 명확히 결정되는 것은 아니라, 각 지물이 메시 내에서 차지하는 실제 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 것보다 큰 연못이 있으면, 그 연못은 큰 크기 지물로 분류될 수 있다.
이러한 큰 크기 지물 및 중간 크기 지물 이외의, 비교적 작은 2차원적인 크기의 건물 및 다른 지물은 작은 크기 지물로 지정된다.
이 실시예는 전술된 바와 같이 2차원적인 크기로 지물을 분류하고, 이어서 지물의 관리를 위한 단위로 셀을 설정한다.
우측에 나타낸 바와 같이, 큰 크기 지물에 대해서는 메시와 동일한 크기를 갖는 셀 1(C1)이 설정된다. 중간 크기 지물에 대해서는 메시보다 작은 크기를 가진 2개의 셀 2(C21 및 C22)이 설정된다. 이와 달리, 중간 크기 지물에 대해서 셀(C21 및 C22)의 총 크기를 갖는 셀이 이용될 수 있다. 셀 2가 2개의 셀(C21 및 C22)로 나뉠지 아닐지는 각 셀에 포함된 데이터 양이 소정의 상위 한계를 초과하는지의 결정에 기초한다. 연못 및 철도의 지물 데이터의 총 데이터 양이 셀 2에 대해 설정된 상위 한계를 초과하면, 지물 데이터는 2개의 셀(C21 및 C22)로 나뉘어 관리된다. 총 데이터 양이 상위 한계를 초과하지 않으면, 이와 달리, 지물 데이터는 셀(C21 및 C22)의 총 크기를 가진 하나의 단일 셀로 관리된다. 이 방식에서, 셀(C21 및 C22)의 형상은 각 셀에 포함된 지물의 크기 및 각 셀 내의 지물의 데이터 양에 기초하여 결정된다.
예를 들어, 건물의 작은 크기 지물의 지물 데이터도 마찬가지로 2개의 셀 3(C31 및 C32)로 나뉘어 관리된다. 셀(C31 및 C32)의 형상도 각 셀 내에 포함되는 지물의 형상 및 데이터 양에 기초하여 결정된다. 도 2에 나타낸 예에서, 각 셀 3은 각 건물에 대해 설정된 것이 아니라, 셀(C31)에는 2개의 건물이 저장되고, 셀(C32)에는 4개 건물이 저장된다. 이는 각 셀에 저장된 이러한 복수의 건물의 총 데이터 양이 셀에 대해 설정된 상위 한계를 초과하지 않음을 나타낸다.
좌측에 나타낸 일점 쇄선은 셀 2를 나타내며, 파선은 셀 3을 나타낸다. 이 방식에서, 하나의 메시 내의 지물 데이터는 복수의 셀로 나뉘어 관리된다. 도 2에 나타낸 예에서, 지물 데이터는 3개의 지물 그룹, 즉, 큰 크기 지물, 중간 크기 지물, 및 작은 크기 지물로 분류되고, 셀이 각 지물 그룹에 대해 설정됐다. 수정예에 따라, 지물 데이터는 2개의 지물 그룹, 즉, 큰 크기 지물 및 작은 크기 지물로 분류될 수 있고, 셀은 오직 작은 크기 지물에 대해서만 설정될 수 있다.
본 실시예에 따라, 셀은 지리적인 부분에 기초하여 메시 내의 지물을 단순히 나눔으로써 정의되는 것이 아니고, 지물이 큰 크기 지물 및 작은 크기 지물과 같은 복수의 그룹으로 분류되어, 셀이 각 지물 그룹에 대해 설정된다. 따라서, 단지 임의의 하나의 지물 그룹에 대해 설정된 셀만을 판독하여, 예를 들어, 작은 크기 지물을 저장하는 셀 3만을 판독하여 지도를 표시할 수 있는 것은 아니다. 지도를 적절하게 표시하기 위해서는, 셀 1 내지 3 모두를 판독할 필요가 있다. 셀(C31)에 저장된 데이터가 지도의 특정 표시 범위에 대해 충분하고 셀(C32)에 저장된 데이터가 그 특정 표시 범위 밖에 있는 경우, 본 실시예의 절차는 셀(C32)의 판독을 생략할 수 있다. 이는 지도 표시를 위한 처리 부하를 줄인다.
도 3은 지도 데이터베이스의 데이터 구조를 나타내는 도면이다.
지도 데이터베이스는 도 1에 나타낸 복수의 수준으로 관리된다.
각 수준의 데이터는 소정의 지리적 크기의 복수의 메시로 구성된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 각 메시는 큰 크기 지물을 저장하는 셀 1, 중간 크기 지물을 저장하는 셀 2, 및 작은 크기 지물을 저장하는 셀 3으로 나뉜다. 셀 2는 적절히 생략될 수 있다. 4개 이상의 수준의 셀 구조도 이용될 수 있다.
예로서, 각 지물에 대한 데이터 구조가 셀 1에 관련하여 나타나있다. 나타낸 바와 같은 다양한 데이터는 각 지물에 대해 다음과 같이 저장된다:
"지물 ID"는 지물의 고유 식별 정보를 나타낸다;
"명칭"은 지물의 명칭을 나타낸다;
"위치"는 지물의 대표점의 위치를 나타낸다. 예를 들어, 그 위치는 지물의 2차원적인 형상의 무게 중심의 좌표 값으로 지정될 수 있다;
"형상"은 지물의 2차원적인 또는 3차원적인 형상을 나타내는 폴리곤 데이터이다;
"유형"은 도로 또는 건물과 같은 지물의 유형에 관한 정보이다;
"표시 수준"은 지도의 표시시에 시점에서부터의 거리에 따라 지물의 표시/숨김을 제어하기 위해 사용되는 정보이다. 이 실시예에 따라, 나타낸 바와 같이, 표시 수준은 정수 값 0 내지 3 중 하나로 지정된다. 표시 수준 "0"은 시점에서부터, 시점에서부터 시점에 비교적 인접한 거리 D1까지의 범위 내에 위치된 지물의 표시를 나타낸다. 마찬가지로, 표시 수준 "1"은 시점에서부터 거리 D2까지의 범위 내에 위치된 지물의 표시를 나타내고, 표시 수준 "2"는 시점에서부터 거리 D3까지의 범위 내에 위치된 지물의 표시를 나타낸다. 표시 수준 "3"은, 거리의 상위 한계가 지정되지 않아, 시점에서부터의 거리에 상관없는 지물의 표시를 나타낸다.
표시 범위의 예가 도면에서 해칭된 범위(hatched range)로 나타나 있다. 지물에 대해 표시 수준 "2"가 설정되어 있으면, 표시 범위는 거리 D3보다 짧은 범위, 즉, 도면 내의 해칭된 범위이다.
C. 지도 표시 처리
다음은 지도를 표시하기 위한 지도 표시 처리를 설명한다. 이 지도 표시 처리는 도 1에 나타낸 표시 제어기(140)에 의해 주로 수행되고, 하드웨어 구성으로는 지도 표시 시스템(100)의 CPU에 의해 수행된다.
도 4 및 5는 지도 표시 처리의 흐름도이다.
지도 표시 처리가 시작되면, 지도 표시 시스템(100)의 CPU는 시점, 시선 방향, 및 표시 스케일에 관한 사용자 지시를 입력한다(단계 S10). 이러한 지시에 대한 기본 설정이 사용될 수 있다.
이어서 CPU는 어떤 지도 데이터가 판독되는지에 관련하여, 수준 및 메시를 특정한다(단계 S12). 메시를 특정하는 절차가 나타나있다.
본 실시예는 2개 영역, 즉, 원경 영역/근경 영역에 대한 상이한 수준의 2개의 지도 데이터를 병용하여 지도를 표시한다. CPU는 우선 사용자에 의해 지정된 표시 스케일에 기초하여 각 영역의, 즉, 원경 영역/근경 영역의 수준을 특정한다. 예를 들어, 표시 스케일로 넓은 영역 표시가 지정되면, 도 1에 나타낸 수준 LVa 및 수준 LVb가 원경 영역 및 근경 영역에 대해 각각 선택될 수 있다. 한편, 표시 스케일로 상세한 표시가 지정되면, 도 1에 나타낸 수준 LVb 및 수준 LVc가 원경 영역 및 근경 영역에 대해 각각 선택될 수 있다.
수준이 선택된 후, CPU는 시점 및 시선 방향에 기초하여 각 수준에서 지도 데이터의 판독 대상인 메시들을 특정한다. 메시들을 특정하는 절차가 나타나있다. 시점에서 시작하는 부채꼴 모양의 범위가 지도의 표시 범위이다. 시점에 비교적 인접한 해칭된 영역이 근경 영역이고, 먼 흰색 영역이 원경 영역이다.
근경 영역을 위해 선택된 수준의 지도 데이터에서, 근경 영역과 중첩하는 메시, 즉, 파선으로 나타낸 9개의 메시가 근경 영역을 위한 지도 데이터의 판독 대상이다. 마찬가지로, 원경 영역에 대해서도, 원경 영역과 중첩하는 메시, 즉, 실선으로 나타낸 2개의 메시가 원경 영역을 위한 지도 데이터의 판독 대상이다.
이 실시예에 따라, 후술된 바와 같이, 근경 영역의 지도 이미지가 원경 영역의 지도 이미지 위에 그려진다. 따라서, 원경 영역에 대해서는, 반드시 지도 데이터의 판독 범위를 원경 영역에 한정할 필요는 없다. 예를 들어, 시점 근처에서 시작하고 근경 영역 및 원경 영역 모두를 포함하는 범위가 판독될 수 있고, 이 전체 영역을 이용하여 원경 영역이 그려질 수 있다.
이어서 CPU는 지도 표시 위치 및 시선 방향에 기초하여, 어떤 지도 데이터가 판독되는 지에 관련하여, 셀을 특정한다(단계 S14). 셀을 특정하는 방법이 나타나있다.
여기서, 메시 M1 및 M2가 단계 S12의 처리에 의한 판독 대상으로 특정된 다. 셀 C1 내지 C6이 파선으로 나타낸 바와 같이 메시 M1에 대해 정의된다. 셀 C7 내지 C11이 파선으로 나타낸 바와 같이 메시 M2에 대해 정의된다. CPU는 메시 M1 및 M2에 포함된 셀 C1 내지 C11 중의 판독 대상으로 지도 표시 범위 V(이 범위는 직사각형으로 나타나있지만, 기술적으로는 원근 투영의 부채꼴 모양의 영역임)와 중첩하는 셀을 특정한다. 이 결과, 나타낸 예에서 셀 C4 내지 C9가 판독 대상으로 특정된다.
이 실시예는 판독 대상을 셀 단위로 특정함으로써, 전체 메시 M1 및 M2의 지도 데이터를 판독할 필요가 없어진다. 이는 이롭게 지도 데이터를 판독하는데 요구되는 시간을 줄인다.
CPU는 특정된 셀로부터, 시점에서부터의 거리가 표시 수준을 만족하는 지물 데이터를 판독한다(단계 S16). 예를 들어, 도 3에 나타낸 바와 같이, 표시 수준 "2"는 시점에서부터 거리 D3까지의 범위 내에 위치한 지물의 표시를 특정한다. 지물이 시점에서부터 거리 D3보다 멀리 위치하면, 이 지물은 판독 대상에서 제외된다. 이 결정에 이용되는 시점에서부터 지물까지의 거리는 각 지물에 대해 개별적으로 계산될 수 있거나 셀의 대표 점(예를 들어, 시점에 가장 인접한, 셀 경계 상의 점)을 이용하여 계산될 수 있다.
상기 처리 대신, 수정된 처리가 특정된 셀로부터 모든 지물 데이터를 판독하고 이어서 표시 수준에 기초하여 각 지물의 표시/숨김을 제어할 수 있다.
지물 데이터를 판독한 후, CPU는 원근 투영으로 원경 영역을 그린다(단계 S18). 이 실시예는 높은 시점에서의 조감도를 그리지만, 이와 달리 낮은 시점에서의 운전자 뷰가 그려질 수도 있다. 이 처리를 위해 원경 영역을 위한 수준의 지도 데이터가 이용된다.
단계(S18)의 처리는 각 지점의 심도를 심도 버퍼에 저장하고, 숨겨진 선 제거를 수행한다.
원경 영역을 그리는 처리는 원경 영역과 근경 영역 사이의 경계 부근에는 3차원 지물을 그리지 않도록 제어된다. 이러한 제어의 구체적인 절차는 원경 영역과 근경 영역 사이의 경계 부근에는 지물을 표시하지 않는 숨김 영역을 설정하고 각 지물이 이 숨김 영역에 포함되는지 여부를 결정할 수 있다. 또 다른 가능한 절차는 원경 영역에는 어떠한 지물도 그리지 않고, 지표면을 나타내는 폴리곤만을 그릴 수 있다.
원경 영역의 그리기가 완료되면, CPU는 심도 버퍼를 클리어링한다(단계 S20). 이것은 원경 영역의 이미지(이하, "원경 이미지"이라고 언급됨)가 심도 정보에 대한 정보가 없는 단지 2차원 배경 이미지를 나타내게 한다.
이어서 CPU는 원근 투영으로 근경 영역을 그린다(단계 S22). 근경 영역을 그릴 때의 원근 투영의 시점 및 시선 방향은 원경 영역을 그릴 때의(단계 S18) 원근 투영의 시점 및 시선 방향과 같다. 단계(S22)에서 근경 영역에 대한 수준의 지도 데이터가 이용된다.
심도 버퍼가 클리어링되므로, 근경 영역의 이미지(이하, "근경 이미지"로 언급됨)는 원경 이미지 위에 및 원경 이미지 앞에 그려진다. 근경 이미지의 원근 투영 과정에서 심도가 심도 버퍼에 새롭게 저장되므로, 근경 영역에 대해서 숨겨진 선 제거가 적절하게 수행된다.
다음은 원경 영역을 그리는 처리시에 설정되는 숨김 영역의 의미를 설명한다.
이 실시예는 전술된 바와 같이 심도 버퍼를 클리어링함으로써 원경 이미지 위에 근경 이미지가 그려지게 한다. 원경 이미지와 근경 이미지 사이의 경계 부근에 3차원의 지물이 그려지면, 3차원 지물의 부분이 근경 이미지에 의해 부자연스럽게 덮일 수 있다. 전술된 바와 같이, 본 실시예의 절차는 원경 영역에서 경계 부근에 숨김 영역을 설정하여, 어떤 3차원 지물도 경계 부근에서 그려지지 않게 함으로써, 이 잠재적인 장애를 피한다. 숨김 영역의 크기는 근경 이미지가 원경 이미지 위에 그려지는 범위를 고려하여, 이 목적을 달성하도록 임의로 설정될 수 있다.
D. 3차원 지도의 표시 예 및 효과
도 6들은 3차원 지도들의 표시 예들을 나타내는 도면들이다.
도 6A는 예시적인 원경 이미지를 나타낸다. 이 나타낸 예에서, 근경 영역을 포함하는 시점 근처에서부터 먼 거리까지의 전체 범위가 원경 영역으로 그려진다. 이 나타낸 예에서, 단지 지표면만이 원경 이미지로 그려졌지만, 원경 이미지는 지물을 포함할 수 있다.
도 6B는 예시적인 근경 이미지를 나타낸다. 원경 이미지는 그려지지 않았다. 그려진 이미지는 도 4의 단계(S12)에 나타낸, 시점에서부터의 근경 영역으로 설정된 스케일 범위 내의 원근 투영 뷰이다. 근경 영역에서는, 도로는 조감도로 그려지고, 주요 지물은 3차원적으로 그려졌다.
도 6C는 근경 이미지가 원경 이미지 상에 중첩된 상태를 나타낸다. 이것이 이 실시예에 따라 제공된 3차원 지도이다. 산이 먼 영역에서 원경 이미지로 표시되고, 도로 및 건물이 시점에 인접한 영역에 그려진다.
도 6D는 원경 이미지를 그린 후 심도 버퍼를 클리어링하지 않고 근경 이미지가 그려진, 비교 예의 이미지를 나타낸다. 근경 이미지에 그려질 도로는 거의 그려지지 않고, 3차원 지물은 이 이미지에서 부자연스럽게 존재한다.
도 6E는 장치 버퍼의 영향을 나타내는 도면이다. 지표면 a는 원경 영역의 지표면을 나타내고, 지표면 b는 근경 영역의 지표면을 나타낸다. 원경 영역을 위한 지도 데이터 및 근경 영역을 위한 지도 데이터는 각각 오차를 포함한다. 따라서 두 이미지 데이터가 중첩되면 지표면이 각 지점에서 상이한 높이를 갖게 된다. 원경 영역을 그린 후 심도 버퍼를 클리어링하지 않고 근경 영역을 그리면, 원경 이미지와 근경 이미지 사이에서 숨겨진 선 제거가 수행된다. 그 결과, 원경 영역의 지표면이 근경 영역의 지표면보다 높은 위치에 위치되는 부분에서는 근경 이미지가 원경 이미지의 지표면에 의해 덮이고 가려진다. 이것은 도 6D에 나타낸 바와 같이 부자연스러운 이미지를 만든다.
심도 버퍼의 영향은 전술된 바와 같이 상이한 수준의 지도 데이터가 일치하지 않는 경우에 한정되는 것은 아니다. 상이한 수준의 지도 데이터가 완벽히 일치하더라도, 표시 처리시의 반올림 오차의 영향으로 도 6E에 나타낸 바와 같이 지표면의 높이가 불일치할 수 있다. 상이한 수준의 지도 데이터 간에 지표면의 높이가 완벽히 일치하면, 이것은 복수의 폴리곤이 동일한 심도의 지점에 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, 그래픽 엔진은 어느 폴리곤이 시인 가능하게 그려저야 하는지를 명확히 결정하지 못한다. 이것은 이미지가 불안정하게 깜빡거리는 현상을 일으킬 수 있다.
본 실시예의 3차원 지도 표시 시스템은 원경 이미지를 그린 후 심도 버퍼를 클리어링함으로써, 이러한 잠재적인 장애를 피하고, 복수의 수준의 지도 데이터가 조합되어 이용된 경우에도, 양호한 외형의 3차원 지도가 표시되게 한다. 복수의 수준의 지도 데이터를 조합하여 이용하면 원경 영역에 대해서 상세한 지도 데이터를 판독할 필요가 없어진다. 이것은 근경 영역에 대해서는 충분히 상세한 정보를 제공하면서, 원경 영역에 대해서는 적은 데이터 양의 지도 데이터를 이용하여, 지도가 효율적으로 그려지게 한다.
추가적으로, 본 실시예는 지도 데이터를 메시 단위로 저장할 뿐만 아니라, 지도 데이터를 각 메시가 세분화된 셀 단위로 저장한다. 이것은 지도를 표시하기 위해 불필요한 데이터가 판독되지 않게 하고, 지도를 표시하기 위해 데이터를 판독하는데 요구되는 시간을 줄인다.
이상은 본 발명의 실시예를 설명했다.
본 발명의 3차원 지도 표시 시스템은 전술된 실시예의 모든 기능을 반드시 가질 필요는 없고, 이러한 기능의 일부만을 가질 수도 좋다. 본 발명의 3차원 지도 표시 시스템은 전술된 것들 이외의 다른 추가적인 기능을 가질 수도 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 내의 다양한 구성으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 실시예에서 하드웨어로 구성되는 부분들은 소프트웨어 구성으로 구현될 수 있으며, 그 반대도 가능하다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은 복수의 수준의 지도 데이터를 조합하여 사용하여 3차원 지도를 표시하는데 이용 가능하다.
100: 3차원 지도 표시 시스템
110: 명령 입력부
120: 지도 데이터 판독부
121: 수준/메시 지정부
122: 셀 지정부
130: 지도 데이터베이스
140: 표시 제어기
141: 표시/숨김 지정부
142: 원경 그리기부
143: 심도 버퍼 클리어링부
144: 근경 그리기부

Claims (8)

  1. 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,
    상이한 지도 상세도 수준을 갖는 복수의 수준 각각에서, 3차원 지도를 표시하기 위한 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터베이스; 및
    상기 지도 데이터베이스를 참조하고, 지정된 시점 위치로부터 및 지정된 시선 방향에서 본 3차원 지도를 표시하는 표시 제어기를 포함하고,
    상기 표시 제어기는, 보다 낮은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 거친 수준의 지도 데이터는 상기 시점 위치에서 보다 멀리 떨어진 원경 영역을 위해 이용되고 보다 높은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 세세한 수준의 지도 데이터는 상기 시점 위치에 보다 인접한 근경 영역을 위해 이용되도록, 복수의 상이한 수준의 지도 데이터를 병용하여 지도를 그리고,
    이어서 상기 표시 제어기는 상기 원경 영역에서부터 상기 근경 영역을 향해서 상기 지도를 그리고,
    상기 표시 제어기는 이미 그려진 지도 상의 각 지점에서의 심도에 상관없이, 상기 이미 그려진 지도 위에 상기 근경 영역을 그리고,
    상기 지도 데이터베이스는 상기 복수의 수준 각각에 대해 지정된 지리적 크기의 각 메시에 관련하여 상기 지도 데이터를 저장하고,
    각 메시에 관련하여,
    상기 지도 데이터베이스는 지정된 크기 이상의 3차원적인 지리적 크기를 갖는 큰 크기 지물의 데이터 및 상기 큰 크기 지물 이외의 작은 크기 지물의 데이터를 저장하고,
    상기 지도 데이터베이스는 상기 메시보다 작은 지리적 크기의 셀 단위로 판독 가능한 방식으로 상기 작은 크기 지물의 데이터를 저장하고,
    상기 셀은, 각 셀에 포함된 상기 지물의 데이터 양이 소정의 값을 초과하지 않도록, 상기 메시를 지리적으로 나누어 정의된 형상인, 3차원 지도 표시 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 제어기는 상기 지도를 그리는데 이용되는 상기 지도 데이터의 수준이 변경되기 직전에 각 지점에서의 상기 심도를 저장하는 심도 버퍼를 클리어링하고(clear), 이어서 다음 영역을 그리기 시작하는, 3차원 지도 표시 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 표시 제어기는 상기 시점 위치에서 멀리 떨어진 먼 영역 내의, 상기 지도를 그리는데 이용되는 상기 지도 데이터의 수준이 변경되는 영역의 경계를 포함하는 소정의 범위 내에는 3차원 지물을 그리지 않도록 표시를 제어하는, 3차원 지도 표시 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 표시 제어기는, 상기 원경 영역에 대해서, 상기 시점 위치에 보다 인접한 근접 영역에 걸쳐 지도를 그리도록 허용되는, 3차원 지도 표시 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지도 데이터베이스에 저장된 상기 지도 데이터는 상기 3차원 지도에 표시되는 각 지물에 관련하여, 상기 시점 위치로부터의 거리에 따라서 표시/숨김을 제어하기 위해 이용되는 표시 수준 정보를 갖고,
    상기 표시 제어기는 상기 표시 수준 정보에 기초하여, 상기 시점 위치로부터의 거리에 따라 표시 대상으로 지정된 지물을 이용하여 상기 지도를 표시하는, 3차원 지도 표시 시스템.
  6. 삭제
  7. 3차원 지도를 표시하기 위해 컴퓨터에 의해 수행되는 3차원 지도 표시 방법에 있어서,
    상기 컴퓨터는 상이한 지도 상세도 수준을 갖는 복수의 수준 각각에서, 3차원 지도를 표시하기 위한 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터베이스를 갖고,
    상기 3차원 지도 표시 방법은:
    상기 지도 데이터베이스를 참조하고, 지정된 시점 위치로부터 및 지정된 시선 방향에서 본 3차원 지도를 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 3차원 지도를 표시하는 단계는:
    보다 낮은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 거친 수준의 지도 데이터는 상기 시점 위치에서 보다 멀리 떨어진 원경 영역을 위해 이용되고 보다 높은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 세세한 수준의 지도 데이터는 상기 시점 위치에 보다 인접한 근경 영역을 위해 이용되도록, 복수의 상이한 수준의 지도 데이터를 병용하여 지도를 그리는 단계;
    이어서 상기 원경 영역에서부터 상기 근경 영역을 향해서 상기 지도를 그리는 단계; 및
    이미 그려진 지도 상의 각 지점에서의 심도에 상관없이, 상기 이미 그려진 지도 위에 상기 근경 영역을 그리는 단계를 포함하고,
    상기 지도 데이터베이스는 상기 복수의 수준 각각에 대해 지정된 지리적 크기의 각 메시에 관련하여 상기 지도 데이터를 저장하고,
    각 메시에 관련하여,
    상기 지도 데이터베이스는 지정된 크기 이상의 3차원적인 지리적 크기를 갖는 큰 크기 지물의 데이터 및 상기 큰 크기 지물 이외의 작은 크기 지물의 데이터를 저장하고,
    상기 지도 데이터베이스는 상기 메시보다 작은 지리적 크기의 셀 단위로 판독 가능한 방식으로 상기 작은 크기 지물의 데이터를 저장하고,
    상기 셀은, 각 셀에 포함된 상기 지물의 데이터 양이 소정의 값을 초과하지 않도록, 상기 메시를 지리적으로 나누어 정의된 형상인, 3차원 지도 표시 방법.
  8. 컴퓨터가 3차원 지도를 표시하게 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장매체에 있어서,
    상기 컴퓨터는 상이한 지도 상세도 수준을 갖는 복수의 수준 각각에서, 3차원 지도를 표시하기 위한 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터베이스를 갖고,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 컴퓨터가 상기 지도 데이터베이스를 참조하고, 지정된 시점 위치로부터 및 지정된 시선 방향에서 본 3차원 지도를 표시하는 표시 제어 기능을 구현하게 하고,
    상기 표시 제어 기능은:
    보다 낮은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 거친 수준의 지도 데이터는 상기 시점 위치에서 보다 멀리 떨어진 원경 영역을 위해 이용되고 보다 높은 지도 상세도 수준을 갖는 보다 세세한 수준의 지도 데이터는 상기 시점 위치에 보다 인접한 근경 영역을 위해 이용되도록, 복수의 상이한 수준의 지도 데이터를 병용하여 지도를 그리고;
    이어서 상기 원경 영역에서부터 상기 근경 영역을 향해서 상기 지도를 그리고;
    이미 그려진 지도 상의 각 지점에서의 심도에 상관없이, 상기 이미 그려진 지도 위에 상기 근경 영역을 그리는 기능을 포함하고,
    상기 지도 데이터베이스는 상기 복수의 수준 각각에 대해 지정된 지리적 크기의 각 메시에 관련하여 상기 지도 데이터를 저장하고,
    각 메시에 관련하여,
    상기 지도 데이터베이스는 지정된 크기 이상의 3차원적인 지리적 크기를 갖는 큰 크기 지물의 데이터 및 상기 큰 크기 지물 이외의 작은 크기 지물의 데이터를 저장하고,
    상기 지도 데이터베이스는 상기 메시보다 작은 지리적 크기의 셀 단위로 판독 가능한 방식으로 상기 작은 크기 지물의 데이터를 저장하고,
    상기 셀은, 각 셀에 포함된 상기 지물의 데이터 양이 소정의 값을 초과하지 않도록, 상기 메시를 지리적으로 나누어 정의된 형상인, 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장매체.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105446683B (zh) * 2015-11-18 2019-01-11 中国电子科技集团公司第二十八研究所 基于cuda的空中交通电子航图显示加速方法
US11422259B2 (en) * 2018-06-28 2022-08-23 Zoox, Inc. Multi-resolution maps for localization
CN109523621B (zh) * 2018-11-15 2020-11-10 腾讯科技(深圳)有限公司 对象的加载方法和装置、存储介质、电子装置
CN110935171A (zh) * 2019-11-01 2020-03-31 南宁市勘察测绘地理信息院 一种实景三维模型在游戏引擎中加载优化及单体化的方法
KR102566805B1 (ko) * 2021-08-19 2023-08-16 이상준 고정객체의 경계정보를 이용한 관심지점 필터링 방법 및 시스템
CN113890675A (zh) * 2021-09-18 2022-01-04 聚好看科技股份有限公司 一种三维模型的自适应显示方法及设备
CN116561360B (zh) * 2023-07-11 2023-10-10 山东盛德智能科技股份有限公司 一种基于三维地理可视化技术的设备数据呈现方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040066384A1 (en) * 2002-09-06 2004-04-08 Sony Computer Entertainment Inc. Image processing method and apparatus
US20080198158A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Hitachi, Ltd. 3D map display system, 3D map display method and display program
JP2009157053A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Aisin Aw Co Ltd 立体地図表示ナビゲーション装置、立体地図表示システム及び立体地図表示プログラム
JP2009217000A (ja) 2008-03-11 2009-09-24 Fujitsu Microelectronics Ltd 描画処理装置、描画処理プログラムおよび描画処理方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3362533B2 (ja) 1994-12-12 2003-01-07 日産自動車株式会社 車両用経路誘導装置
JPH1083465A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 仮想空間表示装置、仮想空間編集装置、及び仮想空間編集表示装置
JP4422125B2 (ja) 1997-05-09 2010-02-24 株式会社ザナヴィ・インフォマティクス 地図表示装置
JP4447865B2 (ja) * 2003-08-01 2010-04-07 ソニー株式会社 地図表示システム、地図データ加工装置、地図表示装置及び地図表示方法
JP4487188B2 (ja) * 2004-10-25 2010-06-23 ソニー株式会社 情報処理装置および方法、プログラム、並びにナビゲーション装置
WO2010105714A1 (en) * 2009-03-16 2010-09-23 Tele Atlas B.V. Method for updating digital maps using altitude information
JP5699771B2 (ja) * 2011-04-14 2015-04-15 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 地図画像表示システム、地図画像表示装置、地図画像表示方法及びコンピュータプログラム
US9153011B2 (en) * 2012-06-25 2015-10-06 Google Inc. Movement based level of detail adjustments
US10181214B2 (en) * 2013-03-14 2019-01-15 Google Llc Smooth draping layer for rendering vector data on complex three dimensional objects

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040066384A1 (en) * 2002-09-06 2004-04-08 Sony Computer Entertainment Inc. Image processing method and apparatus
US20080198158A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Hitachi, Ltd. 3D map display system, 3D map display method and display program
JP2009157053A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Aisin Aw Co Ltd 立体地図表示ナビゲーション装置、立体地図表示システム及び立体地図表示プログラム
JP2009217000A (ja) 2008-03-11 2009-09-24 Fujitsu Microelectronics Ltd 描画処理装置、描画処理プログラムおよび描画処理方法

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