使用透明度來在場景中呈現(xiàn)標(biāo)記的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]用于在諸如地圖的圖像中提供更為豐富的用戶體驗的能力對于制造商來說可能是個競爭優(yōu)勢。這種能力可以包括在場景中對文本和其它形狀(共同地被稱為標(biāo)記)的渲染。通常地，這是通過繪制該標(biāo)記并且以某種方式讓其使場景模糊，或者試著將該標(biāo)記完全繪制到場景中來處理的，在該情況下，該標(biāo)記可能被場景的部分所模糊。在諸如三維(3D)的多維渲染中，存在關(guān)于如何以標(biāo)記既是可見的又是還不使場景或者其任何部分模糊的這樣的方式將該標(biāo)記繪制到3D場景中的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]為了提供對本文描述的一些新穎的實施例的基本理解，下文提出了簡化的概要。該概要不是廣泛的綜述，并且其不旨在標(biāo)識關(guān)鍵的/決定性的要素，或者描繪其范圍。其唯一目的是以簡化的形式提出一些概念作為對稍后提出的更詳細(xì)的描述的序言。
[0003]所公開的架構(gòu)實現(xiàn)在場景(例如，三維(3D))中對標(biāo)記(還被稱為標(biāo)記對象)的繪制(或者渲染)，所述標(biāo)記既不使場景模糊(被理解為場景對象或者包括場景對象，其可以是自然的和/或人造的，并且包括作為沒有被應(yīng)用的標(biāo)記的原始場景的一部分而包括的文本、線條和/或圖形)，也不令人不快地被場景(場景對象)模糊。通常，該架構(gòu)操作以在看到給定塊的標(biāo)記和/或場景時確定對于用戶的效用。這是通過以下方式來確定的:計算場景中的標(biāo)記對象和相關(guān)聯(lián)的場景對象的當(dāng)前貢獻(xiàn)量，并且基于這些貢獻(xiàn)來確定哪個貢獻(xiàn)量對于用戶體驗提供更大的效用(或者重要性)，以及然后將所期望的景深衰減應(yīng)用于對象和/或標(biāo)記以實現(xiàn)對于用戶的最佳效用。
[0004]應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在至少兩種不同的技術(shù)中應(yīng)用衰減的水平:僅僅對于標(biāo)記、僅僅對于產(chǎn)生遮擋的場景對象、或者對于標(biāo)記和產(chǎn)生遮擋的場景對象二者。雖然本文的描述可以集中于一種技術(shù)，但是應(yīng)當(dāng)意識到的是，描述不被如此限制。在操作中，完全不透明地將所有場景對象繪制到標(biāo)準(zhǔn)的緩沖器中。然后，當(dāng)按需減弱像素時，將標(biāo)記繪制在場景之上到同一緩沖器之內(nèi)。在完全不透明的場景對象之上繪制完全不透明的標(biāo)記像素在結(jié)果上等效于在具有零不透明度的該像素處繪制場景對象。類似地，在不透明的對象之上繪制的部分減弱的標(biāo)記像素看起來與是否已經(jīng)代替地減弱了對象是相類似的。
[0005]當(dāng)場景被縮小使得場景對象更難于識別時，用戶將很可能想要看到更突顯的和明顯樣式的標(biāo)記，而不是潛在地不可識別的場景對象(諸如建筑物)，因為場景對象在整個場景中更小并且更大量。因此，對于用戶的效用是要繪制可識別的并且可讀的標(biāo)記，并且向用戶/觀看者呈現(xiàn)識別用戶正在哪兒觀看什么(例如，對于地理地圖)的更信息量大的方式。以該方式，將繪制具有接近于完全不透明的標(biāo)記像素。這被稱為所計算的標(biāo)記貢獻(xiàn)在對于用戶的效用(或者重要性)方面比場景貢獻(xiàn)要大。
[0006]與此相反，當(dāng)場景被放大時，用戶將很可能想要清楚地并且明顯地看到場景對象，以及場景對象的產(chǎn)生遮擋的像素后面的很少或者沒有的標(biāo)記，因為用戶更多地被定向到該位置，并且因此，將繪制具有較大景深衰減(較小的不透明度)的標(biāo)記對象。換句話說，對于用戶的效用是要看到具有接近于完全不透明的場景對象像素。這被稱為場景對象貢獻(xiàn)在對于用戶的效用方面比標(biāo)記貢獻(xiàn)要大(更重要)，并且因此，該架構(gòu)通過在場景的呈現(xiàn)中繪制具有降低的或者零不透明度的被遮擋的標(biāo)記像素來補償。
[0007]以導(dǎo)致模糊的對象(在標(biāo)記前面的場景對象)的像素和被模糊的對象(例如，標(biāo)記)的像素中的每像素為基礎(chǔ)來計算貢獻(xiàn)。
[0008]如果真要使用任何衰減，通過繪制具有適合于給定對象(場景和/或標(biāo)記)的景深衰減的水平的標(biāo)記和/或場景對象，將這些貢獻(xiàn)顯現(xiàn)給用戶。這在不使場景內(nèi)容和/或被放置在場景中的標(biāo)記模糊的情況下實現(xiàn)(例如，利用文本、線條、圖形等等作為標(biāo)記對象)對3D場景的注釋，其中的任何一個是期望被感知的。
[0009]標(biāo)記可以被描述為最初未在給定場景中的任何對象(還被稱為“標(biāo)記對象”)，但是被放置在場景(例如，地圖)中，并且這輔助用戶理解場景的方面。例如，標(biāo)記可以包括但不限于:被放置(放在)在公路上的用于標(biāo)識公路名稱的文本、受限的運動方向、以及公路的狀態(tài)(例如，在建造、事故、交通阻塞或者減速等等之下)。標(biāo)記可以是疊加在公路和道路上的出于特定目的用戶將旅行或者被建議旅行的路線(例如，被插入到公路、街道、道路等等之上的寬的線條)。標(biāo)記還可以是非文本的和非線條的對象，諸如建筑物和其它圖形(自然的和/或人造的)。
[0010]該架構(gòu)不僅應(yīng)用于具有標(biāo)記(被應(yīng)用于諸如地圖之類的陸地場景的標(biāo)記)和陸地場景對象的陸地場景，而且還應(yīng)用于相對于空中對象(諸如云、飛機(jī)、飛行實體(例如，鳥)、行星、星群和其它空中標(biāo)記等等)使用標(biāo)記(例如，諸如云標(biāo)簽、飛行對象標(biāo)簽等等之類的空中標(biāo)記)的空中場景。不管標(biāo)記的類型是什么，該架構(gòu)以每像素為基礎(chǔ)來執(zhí)行對標(biāo)記和場景對象的繪制。
[0011]當(dāng)將諸如文本、線條和其它圖形之類的標(biāo)記對象繪制到場景中時，做出關(guān)于首先在場景的3D空間中的哪里建立標(biāo)記位置的確定。所公開的架構(gòu)可以接收具有已經(jīng)應(yīng)用了標(biāo)記的場景，但是然后操作以基于針對用戶和照相機(jī)視野的效用度量(例如，縮放比例的變化)來繪制具有景深衰減的標(biāo)記。基于標(biāo)記在場景中并且相對于場景對象的位置，該架構(gòu)計算關(guān)于標(biāo)記和產(chǎn)生遮擋的場景對象對于用戶的效用的貢獻(xiàn)。例如，該貢獻(xiàn)效用度量可以是對距離比或者百分比的計算。
[0012]如果場景對象和標(biāo)記關(guān)于在標(biāo)記前面的對象顯得遠(yuǎn)離照相機(jī)，則離照相機(jī)的整個距離可以是使得標(biāo)記貢獻(xiàn)被計算為比場景貢獻(xiàn)更重要或者具有更大的對于用戶的效用，并且通過將景深衰減(較小的不透明度或者近似完全透明)應(yīng)用于產(chǎn)生遮擋的場景對象像素以使得標(biāo)記能夠顯得突顯來突顯地并且在視覺上可讀地繪制標(biāo)記。與此相反，如果相同的對象(場景和標(biāo)記)顯得更靠近照相機(jī)(例如，被放大)并且場景對象還在標(biāo)記的前面，則近似地或者完全不透明(不透明)地渲染場景對象像素，由此遮擋標(biāo)記的全部或者部分。
[0013]依據(jù)每像素的基礎(chǔ)，做出第一遍(pass)，以確定用于遮擋對象(例如，建筑物、地形等等)的像素的距離，所述對象與和照相機(jī)的位置/地點有關(guān)的標(biāo)記相關(guān)聯(lián)。第二遍將潛在地被遮擋的對象——標(biāo)記，繪制到場景中。如果標(biāo)記像素未被對象像素遮擋，則(例如，不透明的)繪制標(biāo)記像素。如果標(biāo)記像素被場景對象的像素遮擋，則基于至照相機(jī)的像素距離(標(biāo)記像素和/或產(chǎn)生遮擋的對象像素)或者根據(jù)諸如產(chǎn)生遮擋的像素至被遮擋的像素的距離之類的其它方式來計算貢獻(xiàn)。
[0014]可能存在任意數(shù)量的不同的方式，以其計算標(biāo)記對象和場景對象的貢獻(xiàn)(諸如比率)，其通?？紤]至照相機(jī)的距離或者由從產(chǎn)生遮擋的對象到照相機(jī)的距離劃分的、產(chǎn)生遮擋的對象和標(biāo)記之間的距離定義的值。例如，對于在標(biāo)記對象像素中的一些或者全部像素前面的場景對象像素，可以計算從產(chǎn)生遮擋的像素到標(biāo)記像素(被遮擋的像素)的距離，并且然后，將該距離值與產(chǎn)生遮擋的像素(或者標(biāo)記像素)至照相機(jī)(來自觀測者的視野)的距離進(jìn)行比較，作為比率。因此，所計算的貢獻(xiàn)本質(zhì)上確立了要向用戶渲染的效用。
[0015]考慮從場景對象的產(chǎn)生遮擋的像素至標(biāo)記像素的距離的示例，沿來自照相機(jī)的直接視線是五米(或者某個數(shù)量)一一被遮擋的標(biāo)記在產(chǎn)生遮擋的場景對象像素后面的五米。進(jìn)一步假定從產(chǎn)生遮擋的像素至照相機(jī)的距離是五百米(或者相應(yīng)的測量系統(tǒng)的某個值)。然后，該比率是5:500(大的比率差動)，或者可以被計算為如與某個門限值或者增量設(shè)置(以編程方式受控的)相比的5/500 = 0.01的值(比較值)，并且其指示阻礙用戶的標(biāo)記視野的場景物體的數(shù)量。因此，因為該比率較大，所以對于觀看者來說，離照相機(jī)的距離是重要的，并且清楚地繪制標(biāo)記(繪制具有接近于完全不透明的標(biāo)記對象的被遮擋的像素)，以提供當(dāng)用戶將很可能想要從該距離看到例如地圖上的標(biāo)記而不是對象時對于觀看者的效用。
[0016]如果該比率基于較大的照相機(jī)距離而“較大”(比率差動較大，或者比較值較小)，則標(biāo)記貢獻(xiàn)具有對于用戶的較大的效用。因此，用戶將很可能想要看到標(biāo)記而不是場景對象，所以繪制具有接近于或者完全不透明的標(biāo)記對象的被遮擋的像素(場景對象的產(chǎn)生遮擋的像素，當(dāng)以完全不透明度保留的是利用標(biāo)記的完全不透明的像素過度繪制的時)。
[0017]繼續(xù)使用離產(chǎn)生遮擋的像素和標(biāo)記(被遮擋的)像素的距離保持在五米的上文的示例，現(xiàn)在考慮將至照相機(jī)的距離降至一百米(或者相應(yīng)的測量系統(tǒng)的某個值)。然后，該比率為5:50(較小的比率差動)或者可以被計算為5/50 = 0.1的比較值，比之前的大十倍的值。因此，現(xiàn)在場景顯得被更放大了(場景對象和標(biāo)