專(zhuān)利名稱(chēng)：地圖顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在畫(huà)面上顯示地圖的地圖顯示裝置，特別涉及由電子化了的地圖數(shù)據(jù)生成3維圖像，并在畫(huà)面上顯示地圖的地圖顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，已經(jīng)使用了由電子化了的地圖生成3維圖像并顯示的地圖顯示裝置，例如，應(yīng)用于導(dǎo)航裝置或個(gè)人計(jì)算機(jī)用地圖顯示軟件等(例如參照日本特開(kāi)平9-281889號(hào)公報(bào))。
在這樣的地圖顯示裝置中，為將在3維空間中定義的建筑物、高架橋等對(duì)象顯示在2維的屏幕上，而把3維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成2維坐標(biāo)。這里，將以各3維對(duì)象的中心為原點(diǎn)的圖1(a)所示那樣的坐標(biāo)系稱(chēng)為“本地坐標(biāo)系”；將包含所有這些對(duì)象的圖1(b)所示那樣的坐標(biāo)空間稱(chēng)為“全局坐標(biāo)系”；將從全局坐標(biāo)系的某地點(diǎn)(作為原點(diǎn))向某方向(作為z軸方向)看時(shí)圖1(c)所示那樣的坐標(biāo)空間稱(chēng)為“視點(diǎn)坐標(biāo)系”；在視點(diǎn)坐標(biāo)系中，將為使進(jìn)入從視點(diǎn)看的視野的部分顯示在畫(huà)面上而射影投影到2維的坐標(biāo)系稱(chēng)為“屏幕坐標(biāo)系”。另外，將從本地坐標(biāo)系向全局坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換稱(chēng)為“本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換”；將從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換稱(chēng)為“模型視圖轉(zhuǎn)換”；將從視點(diǎn)坐標(biāo)系向屏幕坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換稱(chēng)為“射影轉(zhuǎn)換”；將用于使射影轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)與地圖顯示裝置的畫(huà)面上最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小相一致的轉(zhuǎn)換稱(chēng)為“視口(viewport)轉(zhuǎn)換”。即，在地圖顯示裝置中，為了用地圖顯示裝置的2維屏幕顯示在3維空間下定義的對(duì)象，根據(jù)需要而進(jìn)行從定義各對(duì)象的坐標(biāo)系向屏幕坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)用2維屏幕顯示3維空間時(shí)，實(shí)際上與人眼看到時(shí)一樣，近的物體顯示得較大，遠(yuǎn)的物體顯示得較小。圖2是用于說(shuō)明遠(yuǎn)近變形的模式圖，(a)是對(duì)象(建筑物)的側(cè)面圖，(b)是對(duì)象(建筑物)的正面圖，(c)是畫(huà)面整體的正面圖。例如，如圖2所示，當(dāng)建筑物的上部離視點(diǎn)位置(原點(diǎn))較近(距離a)，下部離得較遠(yuǎn)(距離b)時(shí)，如圖2(b)所示那樣，上部較大(距離c)、下部較小(距離d)。這樣，根據(jù)離視點(diǎn)的遠(yuǎn)近而產(chǎn)生所謂的遠(yuǎn)近變形，且如圖2(b)所示，建筑物的鉛直方向(畫(huà)面的縱方向)的邊界線產(chǎn)生偏斜。越是位于遠(yuǎn)離視線的地方的建筑物，受該遠(yuǎn)近變形的影響就越大。
在上述以往的地圖顯示裝置中，如圖2(c)所示那樣，視點(diǎn)坐標(biāo)系中的注視點(diǎn)W的位置位于畫(huà)面中央附近的時(shí)候較多，越是描繪在畫(huà)面端部(特別是描繪于面前側(cè))的建筑物，就越遠(yuǎn)離視線，因此受到遠(yuǎn)近變形的影響，相對(duì)于屏幕坐標(biāo)的y軸(畫(huà)面的縱方向)沒(méi)有被直直地描繪，而偏斜。因此，在使用分辨率低的顯示器的例如導(dǎo)航裝置等裝置中，關(guān)于顯示裝置的畫(huà)面端部的建筑物，該建筑物的鉛直方向的邊界線偏斜，從而如圖3(a)所示產(chǎn)生鋸齒，不能象圖3(c)所示的在鉛直方向上筆直的邊界線那樣漂亮地進(jìn)行顯示。
作為對(duì)這樣產(chǎn)生鋸齒的問(wèn)題的對(duì)策，首先考慮提高顯示器的分辨率，但這需要提高硬件的性能。另外，作為其他對(duì)策，考慮到進(jìn)行反折迭(antialias)處理。該反折迭處理是如圖3(b)所示那樣將成為傾斜的建筑物的鉛直方向邊界線和背景之間，用中間色進(jìn)行內(nèi)插，使之看起來(lái)平滑的處理，但這需要提高CPU的處理能力。因而，對(duì)硬件資源較少的導(dǎo)航裝置等裝置使用這些對(duì)策，在當(dāng)前的狀況下較困難。
可是，也有不象上述那樣對(duì)構(gòu)成建筑物的所有頂點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，而是對(duì)構(gòu)成建筑物的底面的頂點(diǎn)賦予高度，模擬地生成立體的方法。在這樣的方法中，在例如是立方體的建筑物時(shí)，如圖4(a)所示，不對(duì)構(gòu)成建筑物的8個(gè)頂點(diǎn)A～H進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，而是如圖4(b)所示，對(duì)構(gòu)成建筑物的底面的4個(gè)頂點(diǎn)I～L賦予相同的高度，模擬地生成立體，作為3維圖像，因此，建筑物被相對(duì)于屏幕坐標(biāo)的y軸(畫(huà)面的縱方向)筆直地描繪。然而，例如當(dāng)視點(diǎn)靠近建筑物時(shí)，在使用了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的情況下，被坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到從視點(diǎn)看的形狀，因而如圖5(a)所示，建筑物的上面看不到。與此不同，在模擬地生成立體的方法的情況下，如圖5(b)所示那樣，即使視點(diǎn)向上看建筑物，建筑物的上面也能看到，成為不自然的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是鑒于上述課題而完成的，目的在于提供一種地圖顯示裝置，在硬件資源較少的導(dǎo)航裝置等裝置中，也能使用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換生成3維圖像，將作為3維對(duì)象的建筑物相對(duì)于畫(huà)面縱方向筆直地顯示，且能夠易于觀看和漂亮地顯示。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的地圖顯示裝置，基于包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)，在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖，其特征在于，上述地圖數(shù)據(jù)中包含顯示校正標(biāo)志，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；上述地圖顯示裝置具有校正單元，在上述顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直。
由此，能夠根據(jù)需要對(duì)各3維對(duì)象進(jìn)行校正，能夠僅使需要筆直地顯示的3維對(duì)象，相對(duì)于顯示畫(huà)面的鉛直方向筆直地顯示。
另外，上述地圖顯示裝置還包括對(duì)象生成單元，基于上述地圖數(shù)據(jù)，確定上述3維對(duì)象的各頂點(diǎn)的本地坐標(biāo)，進(jìn)行上述3維對(duì)象的生成處理；本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，將上述3維對(duì)象的上述本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成全局坐標(biāo)(global coordinate)；模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成單元，確定上述全局坐標(biāo)上的成為視點(diǎn)的視點(diǎn)坐標(biāo)，并生成用于將上述全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到以上述視點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)的視點(diǎn)坐標(biāo)系的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣；模型視圖轉(zhuǎn)換單元，使用上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，將上述全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到上述視點(diǎn)坐標(biāo)系；描繪單元，將轉(zhuǎn)換到上述視點(diǎn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)射影轉(zhuǎn)換到作為2維坐標(biāo)系的屏幕坐標(biāo)系，并使射影轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)與上述顯示畫(huà)面上的最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小相一致；上述校正單元對(duì)由上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成單元生成的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行變更，以使得在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直，上述模型視圖轉(zhuǎn)換單元使用由上述校正單元變更后的上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，將上述全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到上述視點(diǎn)坐標(biāo)系。
這里，上述校正單元最好進(jìn)行上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更，以便排除全局坐標(biāo)系中的作為鉛直方向的y值對(duì)用模型視圖轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換的x坐標(biāo)值和z坐標(biāo)值的影響。
另外，上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣最好是4行4列的轉(zhuǎn)換矩陣，在從左側(cè)開(kāi)始乘以上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，上述校正單元將上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第1行第2列的值和第3行第2列的值變更為0；另外，在從右側(cè)開(kāi)始乘以上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，上述校正單元將上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第1行第1列的值和第2行第3列的值變更為0。
之所以發(fā)生遠(yuǎn)近變形，是因?yàn)樵谌肿鴺?biāo)系中(不論y值如何，x和z的值都是恒定的)，相對(duì)于y軸筆直的建筑物(的鉛直方向的線條)隨著進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換和射影轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的x坐標(biāo)的值因全局坐標(biāo)系的y坐標(biāo)值而變化。因此，只要使最終轉(zhuǎn)換后的x坐標(biāo)的值不受全局坐標(biāo)系的y坐標(biāo)值的影響即可，但如果變更射影轉(zhuǎn)換，則無(wú)法發(fā)揮射影轉(zhuǎn)換的作用。另外，在射影轉(zhuǎn)換中，x坐標(biāo)的值受z坐標(biāo)值的影響，所以z坐標(biāo)的值不能受y坐標(biāo)值的影響。由此，只要使模型視圖轉(zhuǎn)換所轉(zhuǎn)換的x坐標(biāo)值和z坐標(biāo)值不受全局坐標(biāo)系的y坐標(biāo)值的影響即可。
因而，通過(guò)進(jìn)行如上述那樣生成的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更，能夠排除全局坐標(biāo)系中的作為鉛直方向的y值對(duì)模型視圖轉(zhuǎn)換所轉(zhuǎn)換的x坐標(biāo)值和z坐標(biāo)值的影響，能夠使3維對(duì)象相對(duì)于顯示畫(huà)面的縱方向筆直地顯示。
另外，上述地圖顯示裝置也可以在上述校正單元中還包括選擇裝置，選擇“始終進(jìn)行校正”、“基于上述顯示校正標(biāo)志進(jìn)行校正”、及“始終不進(jìn)行校正”的任一個(gè)，上述校正單元，在由上述選擇裝置選擇了“始終進(jìn)行校正”時(shí)，不論上述顯示校正標(biāo)志如何，對(duì)所有上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正；在由上述選擇裝置選擇了“基于上述顯示校正標(biāo)志進(jìn)行校正”時(shí)，基于上述顯示校正標(biāo)志，對(duì)上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正；在由上述選擇裝置選擇了“始終不進(jìn)行校正”時(shí)，不對(duì)上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正。
由此，可以根據(jù)需要而選擇通常的含有遠(yuǎn)近變形的顯示、基于顯示校正標(biāo)志使各3維對(duì)象相對(duì)于顯示畫(huà)面的縱方向筆直地顯示的顯示、使所有3維對(duì)象都相對(duì)于顯示畫(huà)面的縱方向筆直地顯示的顯示。
另外，本發(fā)明的地圖顯示系統(tǒng)，具備根據(jù)包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)來(lái)生成3維地像數(shù)據(jù)的服務(wù)器裝置，和與上述服務(wù)器裝置進(jìn)行通信并在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖的終端裝置，其特征在于，上述地圖數(shù)據(jù)中包含顯示校正標(biāo)志，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；上述服務(wù)器裝置包括校正單元，在上述顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；以及通信單元，將上述3維地像數(shù)據(jù)發(fā)送到上述終端裝置；上述終端裝置包括通信單元，接收從上述服務(wù)器裝置發(fā)送的上述3維地像數(shù)據(jù)；顯示單元，使上述接收到的上述3維地像數(shù)據(jù)與上述顯示畫(huà)面上的最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小一致，并進(jìn)行顯示。
由此，在與服務(wù)器裝置進(jìn)行通信的硬件資源較少的、例如便攜式電話等終端裝置的顯示畫(huà)面上顯示3維地圖時(shí)，能夠僅使需要筆直地顯示的3維對(duì)象相對(duì)于顯示畫(huà)面的縱方向筆直地顯示。
另外，本發(fā)明不僅能夠作為這樣的地圖顯示裝置和地圖顯示系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以作為以這樣的地圖顯示裝置和地圖顯示系統(tǒng)所具有的特征技術(shù)為步驟的地圖顯示方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者作為使計(jì)算機(jī)執(zhí)行這些步驟的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且，顯然，這樣的程序可以通過(guò)CD-ROM等記錄介質(zhì)或互聯(lián)網(wǎng)等傳送介質(zhì)來(lái)分發(fā)。
由以上說(shuō)明可知，依據(jù)本發(fā)明的地圖顯示裝置，根據(jù)需要來(lái)對(duì)各3維對(duì)象進(jìn)行校正，僅使需要筆直地顯示的作為3維對(duì)象的建筑物相對(duì)于畫(huà)面縱方向筆直地顯示，所以能夠防止產(chǎn)生鋸齒，易看且漂亮地進(jìn)行顯示。
由此，通過(guò)本發(fā)明，在硬件資源較少的裝置中，也能構(gòu)防止鋸齒產(chǎn)生，易看且漂亮地進(jìn)行顯示，所以在由導(dǎo)航裝置等裝置中，在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖的技術(shù)正在普及的今天，其實(shí)用價(jià)值是極高的。


本發(fā)明的上述以及其他優(yōu)點(diǎn)和特征，將通過(guò)結(jié)合附圖舉例說(shuō)明的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而變得更清楚。
圖1是表示3維坐標(biāo)系的模式圖，(a)是本地坐標(biāo)系，(b)是全局坐標(biāo)系，(c)是視點(diǎn)坐標(biāo)系。
圖2是用于說(shuō)明遠(yuǎn)近變形的示意圖，(a)是3維對(duì)象(建筑物)的側(cè)面圖，(b)是3維對(duì)象(建筑物)的正面圖，(c)是畫(huà)面整體的正面圖。
圖3是表示3維對(duì)象(建筑物)的鉛直方向邊界線的模式圖，(a)是邊界線偏斜產(chǎn)生鋸齒的狀態(tài)，(b)是進(jìn)行了返折迭處理的狀態(tài)，(c)是邊界線筆直的狀態(tài)。
圖4是將3維對(duì)象顯示在畫(huà)面中的方法的說(shuō)明圖，(a)是對(duì)構(gòu)成3維對(duì)象的所有頂點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法，(b)是對(duì)構(gòu)成3維對(duì)象的底面的頂點(diǎn)賦予高度、模擬地生成立體的方法。
圖5是表示各顯示方法的顯示例的模式圖，(a)是對(duì)構(gòu)成3維對(duì)象的所有頂點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法，(b)是對(duì)構(gòu)成3維對(duì)象的底面的頂點(diǎn)賦予高度、模擬地生成立體的方法。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一部分的框圖。
圖7是表示顯示在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖顯示裝置的畫(huà)面中的3維對(duì)象的顯示處理步驟的流程圖。
圖8是射影轉(zhuǎn)換部中的攝影轉(zhuǎn)換處理的說(shuō)明圖。
圖9是表示地圖顯示裝置中的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更處理和從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換處理的詳細(xì)步驟的流程圖。
圖10是本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖顯示裝置的畫(huà)面的顯示例。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的地圖顯示裝置中的、使用顯示校正標(biāo)志時(shí)的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更處理、和從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換處理的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，使用附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的地圖顯示裝置。另外，作為本發(fā)明的地圖顯示裝置的例子，是具有3維地圖顯示功能的導(dǎo)航裝置、便攜式電話、數(shù)字電視、PC、PDA等，是具有可進(jìn)行地圖顯示的畫(huà)面的裝置。
(實(shí)施方式1)圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的地圖顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一部分的框圖。
該地圖顯示裝置是由電子化了的地圖數(shù)據(jù)生成3維圖像，并將地圖顯示在畫(huà)面中的裝置，包括存儲(chǔ)顯示于畫(huà)面的對(duì)象的位置信息、高度信息等地圖數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101；從地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101取得地圖數(shù)據(jù)，生成對(duì)象的形狀數(shù)據(jù)等地圖描繪數(shù)據(jù)的地圖描繪數(shù)據(jù)生成部102；對(duì)在上述地圖數(shù)據(jù)生成部中生成的地圖描繪數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪處理，并生成顯示在畫(huà)面中的圖像的描繪部103；將由描繪部103生成的圖像顯示在顯示器等實(shí)際畫(huà)面中的顯示部104。
地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101中存儲(chǔ)有顯示于畫(huà)面的由道路、街區(qū)、地形等經(jīng)緯度位置信息、高度信息及屬性信息(例如對(duì)象是什么、顏色等)、用于表示顯示于畫(huà)面的3維對(duì)象的3維建筑物數(shù)據(jù)等構(gòu)成的地圖數(shù)據(jù)。3維建筑物數(shù)據(jù)由作為3維對(duì)象的建筑物的高度H、構(gòu)成該建筑物的邊界矩形的多棱柱形狀的頂點(diǎn)數(shù)N、各頂點(diǎn)坐標(biāo)Pi(i＝1～N)、屬性等構(gòu)成。這里，建筑物的多棱柱形狀的各頂點(diǎn)坐標(biāo)Pi是2維坐標(biāo)的。另外，作為用于描繪建筑物的多棱柱形狀的屬性，有作為對(duì)顏色、面進(jìn)行粘貼的圖像的紋理(texture)、構(gòu)成面的索引(index)等的面信息、表示是哪種建筑物的信息等。
地圖描繪數(shù)據(jù)生成部102基于存儲(chǔ)在地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101中的地圖數(shù)據(jù)，生成由構(gòu)成3維對(duì)象的面、線、點(diǎn)等的要素頂點(diǎn)的坐標(biāo)和要素頂點(diǎn)的連接信息組成的形狀數(shù)據(jù)，和由用于對(duì)象的描繪的顏色值與紋理圖像等描繪信息組成的地圖描繪數(shù)據(jù)。該地圖描繪數(shù)據(jù)生成部102由對(duì)象生成部102a、本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部102b、模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成部102c、模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d、以及模型視圖轉(zhuǎn)換部102e構(gòu)成。
對(duì)象生成部102a使用緯經(jīng)度、高度信息、樓的種類(lèi)等地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示于畫(huà)面的建筑物等3維對(duì)象的生成處理。當(dāng)顯示于畫(huà)面的3維對(duì)象是多棱柱形狀的建筑物時(shí)，對(duì)象生成部120a取出存儲(chǔ)在地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101中的3維建筑物數(shù)據(jù)，求出建筑物的構(gòu)成多棱柱形狀的2×N個(gè)3維頂點(diǎn)坐標(biāo)Qi(i＝1～N)和Ri(i＝1～N)。這里，Qi是構(gòu)成位于多棱柱的高度為0的平面中的下表面的頂點(diǎn)坐標(biāo)。另外，在對(duì)象生成部102a中求出的3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)，是以3維坐標(biāo)為中心的坐標(biāo)系-本地坐標(biāo)系。
進(jìn)而，對(duì)象生成部102a求取構(gòu)成N個(gè)側(cè)面和1個(gè)上表面的頂點(diǎn)編號(hào)的排列。對(duì)于作為描繪信息的各面的顏色和紋理，根據(jù)面的法線方向來(lái)進(jìn)行分配。例如，對(duì)于對(duì)象的顏色，用光源的位置和面的法線來(lái)計(jì)算對(duì)面的光照射狀態(tài)，并能夠?qū)崟r(shí)地求出描繪的顏色的亮度。另外，在描繪信息被預(yù)先包含在3維建筑物數(shù)據(jù)中時(shí)，對(duì)象生成部102a基于3維建筑物數(shù)據(jù)分配各面的顏色和紋理。
本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部102b使用4行4列的本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，對(duì)3維對(duì)象進(jìn)行從以該3維對(duì)象為中心的本地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到作為大坐標(biāo)系的全局坐標(biāo)系(global coordinate)的處理。
模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成部102c生成模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，用于將全局坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到以視點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)、以視線方向?yàn)樯疃确较?z軸)、以鉛直向上的方向?yàn)楦叨确较?y軸)的視點(diǎn)坐標(biāo)系。
模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d構(gòu)成校正單元，對(duì)用于將由模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成部102c生成的全局坐標(biāo)系上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為視點(diǎn)坐標(biāo)系的4行4列的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行變更。即，在從坐標(biāo)的左側(cè)開(kāi)始乘以模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d將模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的有關(guān)向x轉(zhuǎn)換的第1行的有關(guān)y坐標(biāo)的項(xiàng)(第1行第2列的項(xiàng))、和有關(guān)向z轉(zhuǎn)換的第3行的有關(guān)y坐標(biāo)的項(xiàng)(第3行第2列的項(xiàng))，變更為0。另一方面，在從坐標(biāo)的右側(cè)開(kāi)始乘以模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d將模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的有關(guān)向x轉(zhuǎn)換的第1列的有關(guān)y坐標(biāo)的項(xiàng)(第2行第1列的項(xiàng))、和有關(guān)向z的轉(zhuǎn)換的第3列的有關(guān)y坐標(biāo)的項(xiàng)(第2行第3列的項(xiàng))，變更為0。
模型視圖轉(zhuǎn)換部102e使用從模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d輸入的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，進(jìn)行將全局坐標(biāo)系上的3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到視點(diǎn)坐標(biāo)系的處理。即，模型視圖轉(zhuǎn)換部102e使用變更后的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，將構(gòu)成包含在地圖描繪數(shù)據(jù)中的形狀數(shù)據(jù)的所有頂點(diǎn)坐標(biāo)T(X、Y、Z、1)，轉(zhuǎn)換為視點(diǎn)坐標(biāo)系的3維坐標(biāo)T’(X’、Y’、Z’、1)。另外，轉(zhuǎn)換時(shí)的頂點(diǎn)坐標(biāo)T(X、Y、Z、1)和轉(zhuǎn)換后的頂點(diǎn)坐標(biāo)T’(X’、Y’、Z’、1)的第4行的成分都成為1，這是用于使來(lái)自形狀數(shù)據(jù)變更矩陣的平行移動(dòng)成分的影響有效。另外，視點(diǎn)坐標(biāo)是全局坐標(biāo)系上的一點(diǎn)，基于例如使用者的指示、或安裝了地圖顯示裝置的移動(dòng)體的當(dāng)前位置(本車(chē)位置)等進(jìn)行設(shè)定。
描繪部103對(duì)由地圖描繪數(shù)據(jù)生成部處理的3維地圖描繪數(shù)據(jù)，進(jìn)行向2維實(shí)際屏幕上的射影轉(zhuǎn)換，生成顯示于畫(huà)面上的圖像。該描繪部103具有射影轉(zhuǎn)換部103a和視口轉(zhuǎn)換部103b。
射影轉(zhuǎn)換部103a對(duì)在模型視圖轉(zhuǎn)換部102e中轉(zhuǎn)換后的視點(diǎn)坐標(biāo)系的3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定射影轉(zhuǎn)換矩陣，并進(jìn)行將3維建筑物對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)投影到2維屏幕上的射影轉(zhuǎn)換處理。另外，射影轉(zhuǎn)換部103a確定截取(clip)坐標(biāo)，進(jìn)行截取從包含視點(diǎn)坐標(biāo)和截取坐標(biāo)的透視錘臺(tái)(錘臺(tái))溢出的對(duì)象的線和面的處理。
圖8是射影轉(zhuǎn)換部103a中的射影轉(zhuǎn)換處理的說(shuō)明圖。如圖8所示，描繪區(qū)域301和地圖描繪數(shù)據(jù)302被顯示于全局坐標(biāo)上的3維坐標(biāo)系中。
射影轉(zhuǎn)換部103a根據(jù)被配置在與視點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的位置的視點(diǎn)303或視線向量決定4行4列的射影轉(zhuǎn)換矩陣。并且，射影轉(zhuǎn)換部103a使用射影轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行3維建筑物對(duì)象等的3維頂點(diǎn)坐標(biāo)的矩陣轉(zhuǎn)換，由此將3維頂點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到2維屏幕304的坐標(biāo)系。其結(jié)果，決定將3維建筑物對(duì)象的各坐標(biāo)配置在屏幕上的哪個(gè)位置，并在地圖顯示裝置的屏幕304上顯示射影后的圖像305。另外，在射影轉(zhuǎn)換中，一般離視點(diǎn)303近的對(duì)象被較全局描繪，離視點(diǎn)遠(yuǎn)的對(duì)象被較小地描繪。
另外，射影轉(zhuǎn)換部103a基于射影轉(zhuǎn)換處理后的頂點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行3維對(duì)象的各面的涂滿處理。在該涂滿處理中，射影轉(zhuǎn)換部104a有時(shí)基于由射影轉(zhuǎn)換處理計(jì)算出的稱(chēng)作Z值的、從視點(diǎn)向深度方向的信息，進(jìn)行陰面消除處理。所謂該陰面消除處理，是檢測(cè)從視線303看不到的對(duì)象和面、不進(jìn)行描繪的處理，作為實(shí)現(xiàn)該陰面消除處理的方法，有對(duì)顯示畫(huà)面的各像素單位賦予深度信息，在描繪各像素時(shí)判斷深度信息，僅描繪眼前側(cè)的Z緩沖法，還有對(duì)所描繪的每個(gè)面按深度順序重新排列，從視點(diǎn)遠(yuǎn)方按順序描繪的Z排序法等方法。
視口轉(zhuǎn)換部103b使用視口轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)的矩陣轉(zhuǎn)換，所述視口轉(zhuǎn)換矩陣用于使在射影轉(zhuǎn)換部103a中射影轉(zhuǎn)換后的圖像與在地圖顯示裝置的畫(huà)面上的最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小相一致。這里，所謂視口，表示具有比畫(huà)面小的區(qū)域的寬和高的四邊形區(qū)域。然后，視口轉(zhuǎn)換部103b將視口轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)變更到作為在2維屏幕上的坐標(biāo)的屏幕坐標(biāo)(Sx，Sy)。
顯示部104取得在視口轉(zhuǎn)換部103b中確定的屏幕坐標(biāo)(Sx，Sy)，在作為地圖顯示裝置的實(shí)際畫(huà)面的顯示器等中顯示描繪數(shù)據(jù)。
說(shuō)明如上述那樣構(gòu)成的地圖顯示裝置中的3維對(duì)象的顯示處理步驟。圖7是用于求取顯示于本實(shí)施方式的地圖顯示裝置的畫(huà)面中的3維對(duì)象的坐標(biāo)的流程圖。
首先，對(duì)象生成部102a讀取存儲(chǔ)在地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101中的作為對(duì)象的地圖數(shù)據(jù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)(例如取(X，Y，高度))、包括構(gòu)成顏色數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)、面數(shù)據(jù)的索引等的面信息(S201)。然后，對(duì)象生成部102a取出從地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101中取得的畫(huà)面上所生成的建筑物的短形區(qū)域的各頂點(diǎn)的緯度、經(jīng)度等位置信息，和這些各頂點(diǎn)的高度信息，對(duì)建筑物的短形區(qū)域的各頂點(diǎn)賦予位置信息和高度信息，生成作為多棱柱數(shù)據(jù)而顯示的3維建筑物對(duì)象(S202)。另外，對(duì)象生成部102a根據(jù)地圖數(shù)據(jù)還進(jìn)行3維建筑物對(duì)象的頂點(diǎn)顏色的設(shè)定。
接下來(lái)，本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部102b進(jìn)行本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的設(shè)定，將從對(duì)象生成部102a取得的各頂點(diǎn)的本地坐標(biāo)(X、Y、Z、1)，用本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)換，設(shè)定全局坐標(biāo)(X’、Y’、Z’、1)(S203和S204)。
然后，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成部102c生成將全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為視點(diǎn)坐標(biāo)系的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，該點(diǎn)坐標(biāo)系以視點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)、以視線方向?yàn)樯疃确较?z軸)、以鉛直向上的方向?yàn)楦叨确较?y軸)的。接著，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d為使轉(zhuǎn)換后的建筑物相對(duì)于屏幕的y軸筆直地描繪，而從坐標(biāo)左側(cè)開(kāi)始乘以模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，將模型轉(zhuǎn)換矩陣的第1行第2列的值和第3行第2列的值變更為0。另一方面，在從坐標(biāo)右側(cè)開(kāi)始乘以模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，將模型轉(zhuǎn)換矩陣的第2行第1列的值和第2行第3列的值變更為0。然后，模型視圖轉(zhuǎn)換部102e使用變更后的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，將3維對(duì)象的坐標(biāo)從全局坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到視點(diǎn)坐標(biāo)系，并進(jìn)行設(shè)定(S205和S206)。此時(shí)，不僅是3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)，視點(diǎn)坐標(biāo)、光源等必要的部分全都配置在視點(diǎn)坐標(biāo)系上。
另外，射影轉(zhuǎn)換部103a轉(zhuǎn)換視點(diǎn)坐標(biāo)系的3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)，使得對(duì)應(yīng)于離視點(diǎn)坐標(biāo)的距離進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得越靠近的變得越大，越遠(yuǎn)離的變得越小，并確定向2維屏幕進(jìn)行投影的射影轉(zhuǎn)換矩陣，并且進(jìn)行用于從視點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到屏幕坐標(biāo)的矩陣轉(zhuǎn)換處理(S207)。另外，此時(shí)，射影轉(zhuǎn)換部103a為除去不需要的對(duì)象的線和面而設(shè)定截取坐標(biāo)(S208)。
然后，視口轉(zhuǎn)換部103b為使3維對(duì)象與作為實(shí)際屏幕的畫(huà)面上的顯示位置和大小相一致，通過(guò)視口轉(zhuǎn)換將3維對(duì)象的各坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換(S209)，最終設(shè)定作為在地圖顯示裝置的屏幕上的坐標(biāo)的屏幕坐標(biāo)(S210)。
圖9是表示本實(shí)施方式的地圖顯示裝置中的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更處理、和從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換處理(S205)的詳細(xì)步驟的流程圖。
首先，由本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部102b讀出所設(shè)定的3維對(duì)象的全局坐標(biāo)(S401)。接著，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成部102c基于全局坐標(biāo)、視點(diǎn)坐標(biāo)及視線方向，進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的生成(S402)。然后，對(duì)于該模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d首先將模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第1行第2列的值和第3行第2列的值變更為0(S403)，以使轉(zhuǎn)換后的x坐標(biāo)和轉(zhuǎn)換后的z坐標(biāo)不因全局坐標(biāo)系的y坐標(biāo)而變化。
接下來(lái)，模型視圖轉(zhuǎn)換部102e進(jìn)行所讀取的3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換處理(S404)。通過(guò)變更后的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)被轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的x坐標(biāo)的值和z坐標(biāo)的值為不受全局坐標(biāo)系的y坐標(biāo)的影響。并且，轉(zhuǎn)換后的有關(guān)y坐標(biāo)的成分(第2行)就是通常的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，所以關(guān)于y坐標(biāo)進(jìn)行通常的模型視圖轉(zhuǎn)換(S405)。
然后，模型視圖轉(zhuǎn)換部102e如果對(duì)各頂點(diǎn)坐標(biāo)都結(jié)束了變更處理，則結(jié)束循環(huán)(S406)。
圖10是本實(shí)施方式的地圖顯示裝置的畫(huà)面的顯示例。如圖2(c)所示，在以往的地圖顯示中，離視線越遠(yuǎn)，建筑物就越被傾斜地描繪，所以建筑物的鉛直方向邊界線偏斜，產(chǎn)生鋸齒，對(duì)于此，在本實(shí)施方式中，如圖10所示，建筑物相對(duì)于畫(huà)面的y軸方向被筆直地描繪出來(lái)，所以能夠在不產(chǎn)生鋸齒的情況下漂亮地顯示建筑物。
如以上所述，對(duì)用于將3維對(duì)象的坐標(biāo)從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行變更后，再進(jìn)行從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換處理，所以能夠在正確保持地圖顯示畫(huà)面的有關(guān)橫向(x軸方向)和深度方向(z方向)的數(shù)據(jù)的同時(shí)，校正有關(guān)縱向(y軸方向)的數(shù)據(jù)，將位于畫(huà)面端部的建筑物相對(duì)于畫(huà)面縱向筆直地顯示出來(lái)。因而，在不產(chǎn)生鋸齒的情況下能夠漂亮地顯示建筑物。
在本實(shí)施方式中，在模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d中，必須進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更，但不限于此。例如，也可以采用具備選擇部，選擇是否進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更的結(jié)構(gòu)。由此，能夠根據(jù)需要來(lái)選擇通常的含有遠(yuǎn)近變形的顯示，和相對(duì)于顯示畫(huà)面的縱向筆直地顯示3維對(duì)象的顯示。
另外，在本實(shí)施方式中，是以單體動(dòng)作的地圖顯示裝置為例進(jìn)行了說(shuō)明，但不限于此。例如，可以在上述地圖顯示裝置的結(jié)構(gòu)中設(shè)置與便攜式信息終端或便攜式電話等終端裝置的通信部，將轉(zhuǎn)換到屏幕坐標(biāo)系的3維地像數(shù)據(jù)發(fā)送到終端裝置，從而在終端裝置的顯示畫(huà)面上顯示3維地圖。
(實(shí)施方式2)在本實(shí)施方式中，說(shuō)明基于包含在地圖數(shù)據(jù)中的顯示校正標(biāo)志來(lái)決定是否對(duì)每個(gè)建筑物進(jìn)行校正并進(jìn)行顯示的情況。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同，用圖6進(jìn)行說(shuō)明，并省略相同部分的說(shuō)明。
本實(shí)施方式中，存儲(chǔ)在地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101中的3維建筑物數(shù)據(jù)和模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d的動(dòng)作，與實(shí)施方式1不同。其他方面與實(shí)施方式1相同。
在地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部101中，除作為3維對(duì)象的建筑物的高度H、構(gòu)成該建筑物的邊界矩形的多棱柱形狀的頂點(diǎn)數(shù)N、各頂點(diǎn)坐標(biāo)Pi(i＝1～N)、屬性等，還存儲(chǔ)有具有顯示校正標(biāo)志的3維建筑物數(shù)據(jù)，所述顯示校正標(biāo)志表示是否進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更。
模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d判斷顯示校正標(biāo)志是否表示進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更(顯示校正標(biāo)志為ON)。模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d在顯示校正標(biāo)志表示ON時(shí)，進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更，在顯示校正標(biāo)志沒(méi)有表示ON時(shí)，不進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更。
圖11是表示本實(shí)施方式的地圖顯示裝置中的使用顯示校正標(biāo)志時(shí)的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更處理、和從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換處理的步驟的流程圖。另外，這里簡(jiǎn)化使用圖9的實(shí)施方式1中的說(shuō)明。
模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成部102c基于全局坐標(biāo)、視點(diǎn)坐標(biāo)及視線方向，進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的生成(S501)。接著，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d判斷3維對(duì)象的顯示校正標(biāo)志是否表示ON(S502)。該結(jié)果，當(dāng)顯示校正標(biāo)志表示ON時(shí)(S502中為YES)，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更(S503)。即，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d對(duì)于模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，首先將模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第1行第2列的值和第3行第2列的值變更為0，以使轉(zhuǎn)換后的x坐標(biāo)和轉(zhuǎn)換后的z坐標(biāo)不因全局坐標(biāo)系的y坐標(biāo)而變化。
接著，模型視圖轉(zhuǎn)換部102e使用變更后的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣對(duì)讀出的3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理(S504)。從而，此時(shí)3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換后的x坐標(biāo)的值和z坐標(biāo)的值被轉(zhuǎn)換為不受全局坐標(biāo)系的y坐標(biāo)的影響。
另一方面，當(dāng)顯示校正標(biāo)志沒(méi)有表示ON時(shí)(S502中為NO)，模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d不進(jìn)行模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更。并且，模型視圖轉(zhuǎn)換部102e使用沒(méi)被變更的通常的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，對(duì)讀取的3維對(duì)象的各頂點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理(S504)。因而，此時(shí)進(jìn)行通常的模型視圖轉(zhuǎn)換。
如以上所述，基于顯示校正標(biāo)志，對(duì)每個(gè)建筑物決定是否變更用于將建筑物(3維對(duì)象)的坐標(biāo)從全局坐標(biāo)系向視點(diǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，所以能夠根據(jù)需要對(duì)每個(gè)建筑物進(jìn)行校正，能夠僅將需要筆直地顯示的建筑物在畫(huà)面縱向上筆直地顯示。
在本實(shí)施方式中，在模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部102d中，是基于顯示校正標(biāo)志來(lái)決定是否對(duì)每個(gè)建筑物進(jìn)行校正的，但不限于此。例如，也可以采用如下結(jié)構(gòu)具備選擇部，選擇對(duì)全部都不進(jìn)行校正，或基于顯示校正標(biāo)志決定是否對(duì)每個(gè)建筑物進(jìn)行校正，或者對(duì)全部都進(jìn)行校正。由此，能夠根據(jù)需要而選擇通常的含有遠(yuǎn)近變形的顯示、基于顯示校正標(biāo)志將各建筑物在顯示畫(huà)面的縱向上筆直地顯示的顯示、將所有的3維對(duì)象都在顯示畫(huà)面的縱向上筆直地顯示的顯示。
另外，在本實(shí)施方式中，采用使每個(gè)建筑物具有顯示校正標(biāo)志的結(jié)構(gòu)，并基于顯示校正標(biāo)志決定是否對(duì)各建筑物進(jìn)行校正，但不限于此。例如，也可以采用使包括多個(gè)建筑物的建筑物群具有顯示校正標(biāo)志的結(jié)構(gòu)，基于顯示校正標(biāo)志決定是否對(duì)各建筑物群進(jìn)行校正。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的地圖顯示裝置能夠漂亮地顯示3維對(duì)象的建筑物，對(duì)于例如在導(dǎo)航裝置、便攜式信息終端、便攜式電話等的顯示畫(huà)面上顯示3維地圖時(shí)有用。
權(quán)利要求
1.一種地圖顯示裝置，根據(jù)包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)，在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖，其特征在于，上述地圖數(shù)據(jù)中包含顯示校正標(biāo)志，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；上述地圖顯示裝置具有校正單元，在上述顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖顯示裝置，其特征在于，上述顯示校正標(biāo)志包含在每個(gè)上述3維對(duì)象中，上述校正單元根據(jù)上述顯示校正標(biāo)志，對(duì)所對(duì)應(yīng)的上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖顯示裝置，其特征在于，上述顯示校正標(biāo)志被多個(gè)上述3維對(duì)象共有，上述校正單元根據(jù)上述顯示校正標(biāo)志，對(duì)所對(duì)應(yīng)的上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖顯示裝置，其特征在于，上述地圖顯示裝置還包括對(duì)象生成單元，根據(jù)上述地圖數(shù)據(jù)，確定上述3維對(duì)象的各頂點(diǎn)的本地坐標(biāo)，進(jìn)行上述3維對(duì)象的生成處理；本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，將上述3維對(duì)象的上述本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成全局坐標(biāo)；模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成單元，確定上述全局坐標(biāo)上的成為視點(diǎn)的視點(diǎn)坐標(biāo)，并生成用于將上述全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到以上述視點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)的視點(diǎn)坐標(biāo)系的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣；模型視圖轉(zhuǎn)換單元，使用上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，將上述全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到上述視點(diǎn)坐標(biāo)系；描繪單元，將轉(zhuǎn)換到上述視點(diǎn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)射影轉(zhuǎn)換到作為2維坐標(biāo)系的屏幕坐標(biāo)系，并使射影轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)與上述顯示畫(huà)面上的最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小相一致；上述校正單元對(duì)由上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成單元生成的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行變更，以使得在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直，上述模型視圖轉(zhuǎn)換單元使用由上述校正單元變更后的上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，將上述全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到上述視點(diǎn)坐標(biāo)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地圖顯示裝置，其特征在于，上述校正單元進(jìn)行上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的變更，以便排除全局坐標(biāo)系中的作為鉛直方向的y值對(duì)用模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣轉(zhuǎn)換的x坐標(biāo)值和z坐標(biāo)值的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地圖顯示裝置，其特征在于，上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣是4行4列的轉(zhuǎn)換矩陣，在從坐標(biāo)的左側(cè)開(kāi)始乘以上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，上述校正單元將上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第1行第2列的值和第3行第2列的值變更為0。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地圖顯示裝置，其特征在于，上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣是4行4列的轉(zhuǎn)換矩陣，在從坐標(biāo)的右側(cè)開(kāi)始乘以上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，上述校正單元將上述模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第2行第1列的值和第2行第3列的值變更成0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖顯示裝置，其特征在于，上述地圖顯示裝置在上述校正單元中還包括選擇裝置，選擇“始終進(jìn)行校正”、“基于上述顯示校正標(biāo)志進(jìn)行校正”、及“始終不進(jìn)行校正”的任一個(gè)，上述校正單元，在由上述選擇裝置選擇了“始終進(jìn)行校正”時(shí)，不論上述顯示校正標(biāo)志如何，對(duì)所有上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正；在由上述選擇裝置選擇了“基于上述顯示校正標(biāo)志進(jìn)行校正”時(shí)，基于上述顯示校正標(biāo)志，對(duì)上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正；在由上述選擇裝置選擇了“始終不進(jìn)行校正”時(shí)，不對(duì)上述3維對(duì)象進(jìn)行上述校正。
9.一種地圖顯示系統(tǒng)，具備根據(jù)包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)來(lái)生成3維地像數(shù)據(jù)的服務(wù)器裝置，和與上述服務(wù)器裝置進(jìn)行通信并在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖的終端裝置，其特征在于，上述地圖數(shù)據(jù)中包含顯示校正標(biāo)志，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；上述服務(wù)器裝置包括校正單元，在上述顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；以及通信單元，將上述3維地像數(shù)據(jù)發(fā)送到上述終端裝置；上述終端裝置包括通信單元，接收從上述服務(wù)器裝置發(fā)送的上述3維地像數(shù)據(jù)；顯示單元，使上述接收到的上述3維地像數(shù)據(jù)與上述顯示畫(huà)面上的最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小一致，并進(jìn)行顯示。
10.一種地圖顯示方法，基于包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)，在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖，其特征在于，上述地圖數(shù)據(jù)中包含顯示校正標(biāo)志，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；上述地圖顯示方法包括校正步驟，在上述顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直。
11.一種地圖顯示系統(tǒng)中的地圖顯示方法，所述地圖顯示系統(tǒng)包括根據(jù)包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)來(lái)生成3維地像數(shù)據(jù)的服務(wù)器裝置，和與上述服務(wù)器裝置進(jìn)行通信并在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖的終端裝置，該地圖顯示方法的特征在于，上述地圖數(shù)據(jù)中包含顯示校正標(biāo)志，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；在上述服務(wù)器裝置中執(zhí)行的步驟包括校正步驟，在上述顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；以及通信步驟，將上述3維地像數(shù)據(jù)發(fā)送到上述終端裝置；在上述終端裝置中執(zhí)行的步驟包括通信步驟，接收從上述服務(wù)器裝置發(fā)送的上述3維地像數(shù)據(jù)；顯示步驟，使上述接收到的上述3維地像數(shù)據(jù)與上述顯示畫(huà)面上的最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小相一致，并進(jìn)行顯示。
12.一種程序，根據(jù)包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)，在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行校正步驟，該校正步驟為，當(dāng)包含在上述地圖數(shù)據(jù)中的顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；所述顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直。
13.一種地圖顯示系統(tǒng)中的用于顯示3維地圖的程序，該地圖顯示系統(tǒng)包括根據(jù)包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)，來(lái)生成3維地像數(shù)據(jù)的服務(wù)器裝置；和與上述服務(wù)器裝置進(jìn)行通信并在顯示畫(huà)面上顯示3維地圖的終端裝置，該地圖顯示方法的特征在于，使計(jì)算機(jī)在上述服務(wù)器裝置中執(zhí)行校正步驟，在上述顯示校正標(biāo)志表示進(jìn)行校正的情況下，在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直，所述顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直；以及通信步驟，將上述3維地像數(shù)據(jù)發(fā)送到上述終端裝置；使計(jì)算機(jī)在上述終端裝置中執(zhí)行通信步驟，接收從上述服務(wù)器裝置發(fā)送的上述3維地像數(shù)據(jù)；顯示步驟，使上述接收到的上述3維地像數(shù)據(jù)與上述顯示畫(huà)面上的最終顯示區(qū)域的適當(dāng)大小相一致，并進(jìn)行顯示。
14.一種地圖數(shù)據(jù)，包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)，其特征在于，包含顯示校正標(biāo)志，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直。
15.一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，記錄了包含有關(guān)3維對(duì)象的數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)，其特征在于顯示校正標(biāo)志包含在上述地圖數(shù)據(jù)中，該顯示校正標(biāo)志表示在將上述3維對(duì)象顯示在上述顯示畫(huà)面上時(shí)，是否進(jìn)行校正以使得上述3維對(duì)象的鉛直方向的線條變鉛直。
全文摘要
本發(fā)明的地圖顯示裝置包括模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣生成部(102c)，生成用于將3維對(duì)象的全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到視點(diǎn)坐標(biāo)系的4行4列的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣；模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣變更部(102d)，在從坐標(biāo)的左側(cè)乘以模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，將模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第1行第2列的值和第3行第2列的值變更為0，另一方面，在從坐標(biāo)的右側(cè)乘以模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，將模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣的第2行第1列的值和第2行第3列的值變更為0；模型視圖轉(zhuǎn)換部(102e)，使用變更后的模型視圖轉(zhuǎn)換矩陣，將全局坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到視點(diǎn)坐標(biāo)系。
文檔編號(hào)G01C21/36GK1617173SQ200410095738
公開(kāi)日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者吉田直史, 荒木均, 仙田圭一, 湯田正人, 川崎剛照 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社