专利名称：导航装置、输出地图的方法和生成数据库的方法
技术领域：
本发明的实施方案涉及一种包括存储定义三维结构的数据的数据库的导航装置、一种输出地图的方法和一种生成数据库的方法。本发明的实施方案具体涉及可用于使用存储在数据库中的数据输出至少一些对象(如地标)的三维表示的这类装置和方法。
背景技术：
光输出装置广泛应用于导航装置中。这类输出装置可用于输出电子地图。由于电子地图可显示在小型和/或便携装置的屏幕上，所以其具有多样化及紧凑的优点。可以容易地修改和调适显示在电子地图上的数据，例如通过改变所显示的地图部分的缩放级别、通过显示可能与用户相关的额外对象(如在导航装置中指示方向变化的方向箭头)或通过突出显示可能与用户相关的对象等方式即可完成修改和调适。
三维地图由于其高识别质量而对用户尤为有用。与常规二维表示相比，在输出三维地图时可促进环境区域(诸如街道交叉口)的识别。某些对象(如某些建筑物或其它地标)可包括在向用户输出的三维地图或城市模型中。通常，可使用不同格式来定义对象的三维表示。例如，可使用不规则三角网(TIN)。虽然这类格式可提供高度多样性，但是需在运行时对其加以处理。这在计算时间和/或计算资源方面成本可能较高，尤其是在必须针对许多对象执行3D渲染时。或者或此外，可使用预存图像，其可在消耗较少计算资源或计算时间的情况下输出。在避免与计算时间和/或计算资源相关的问题的同时，将使用TIN或类似方法输出全三维表示与输出预存图像结合可能具有挑战性。
发明内容
因此，需要允许生成对象的高质量三维表示同时缓解与存在大量此类对象时可能发生的长处理时间相关的问题的导航装置和方法。根据实施方案的导航装置包括数据库和耦合至该数据库的处理装置。数据库存储针对多个对象分别定义这些对象的三维表示的第一数据。数据库还存储第二数据，其包括多个对象的至少一个子集中相应对象的图标表示、相应对象的坐标和指向与相应对象具体相关的第一数据的一部分的指针。处理装置被构造来基于第一数据和第二数据控制光输出
>J-U装直。通过使用包括第一数据和第二数据的数据库，可使用由第一数据定义的全三维表示或第二数据中所包括的图标表示选择性地生成对象的表示。如果需要显示较大数量的对象(如在将显示较大地理区域的缩放级别下)，可使用第二数据中所包括的图标表示。使用分别为多个对象存储指向与该对象相关的第一数据的部分的指针以及地理参考图标表示的第二数据，可缩短生成全三维表示所需的时间，因为一旦已显示图标表示，便可使用指针从第一数据中检索信息。本文所使用的术语“图标"或"图标表示”指相应对象的图像表示。即，“图标”或“图标表示”是适于在不需要执行三维渲染的情况下输出的对象的图像。“图标”或“图标表示”可具有多种格式中的任意一种，如位图、标记图像文件格式、便携式网络图形、jpeg数据或多种其它格式中的任意一种。对象具体可包括地标。对于多个地标，可在第一数据中存储其三维表示并且可在第二数据中存储其地理参考图标表示。输出的地图可以是三维地图。当使用第二数据显示对象时，可基于坐标将图标在地图上定位。图标表示可独立于在场景中的视角而显示，即可输出图标表示而不依据视角对其进行调整。第二数据中所包括的指针可以分别是引用第一数据的表的一个条目的指针，该条目仅包括与相应对象相关联的数据。处理装置可被构造来针对子集中所包括的对象使用第二数据中所包括的指针访问第一数据，以便检索定义三维表示的数据。这允许在对象首先被输出为图标表示且将按需输出更详细表示时缩短访问时间。 处理装置可被构造来依据所显示的地图的缩放级别改变对光输出装置的控制，以便依据缩放级别在对象的图标表示和三维表示之间切换。可使用除缩放级别之外的预定标准来触发相应对象的图标表示的显示与三维表示的显示之间的转换。可控制光输出装置，使得在任意给定时间显示对象的图标表示或三维表示，而从不同时显示同一对象的图标表示和三维表示。处理装置可被构造来监测预定标准并且选择性地控制光输出装置以依据预定标准是否得到满足来显示对象的图标表示或显示对象的三维表示。当最初输出地图时，可决定是要输出通过3D渲染获得的全三维表示还是较简单的图标表示。在初始地图输出后，可基于预定标准是否得到满足而在后续阶段更新地图。预定标准可基于缩放级别，即基于地图输出的比例。对于用于显示较大地理区域的较高缩放级别，可控制光输出装置，使得地图包括位于该地理区域中的对象的图标表示。对于仅用于显示较小地理区域的缩放级别，可使用第一数据生成更真实的三维表示。在后一种情况中，可执行3D渲染。对于在初始地图中显示为图标的一小部分对象，可从第一数据中选择性地检索有关其三维表示的信息。这会进一步缩短处理时间。这允许渲染仅在需要时按需执行。处理装置可被构造来响应缩放级别的改变而控制光输出装置以隐藏对象的图标表示并显示其三维表示。这允许响应缩放级别的改变而更新地图。处理装置可被构造来控制光输出装置以显示多个对象的图标表示，并响应缩放级别的改变而检索定义这些对象的仅一小部分的三维表示的数据。通过选择性地舍弃在放大至给定区域时为其显示图标表示的对象，可避免从第一数据中错误地检索信息。对于将在放大至该区域后显示的所有其它对象，可使用存储在第二数据中的指针从第一数据中检索有关对象的二维表不的彳目息。当显示一个或多个对象的图标表示时，可基于第二数据中所包括的坐标从第二数据中检索该图标表示。使用地理参考的图标表示，可在较高缩放级别下高效生成地图。处理装置可被构造来控制光输出装置，使得对于至少一个对象显示由第二数据定义的图标表示并且对于另一对象显示由第一数据定义的渲染的三维(3D)对象表示。S卩，可在地图上同时显示图标和渲染的三维对象表示。第一数据可包括具有多个节点的索引结构。对于第二数据中的每个条目，指针可以分别是指向不同于根节点的索引结构的节点的指针。这减少或免除了搜索时间，因为不需要从根节点开始检索整个索引结构。索引结构可包括R树(R-tree)。这会允许三维表示高效地生成。指针可以是指向索引结构的叶节点的指针。这减少或免除了搜索时间，因为不需要从根节点开始搜索整个索引结构。第二数据可包括至少一个表。第二数据可包括具有一些条目的表，这些条目包括为其存储图标表示的每个对象的地理坐标和指向与该对象相关联的第一数据的部分的指针。该表还可包括不同对象的图标或图标标识符。第二数据可具有第一表和第二表。第一表包括为其存储图标表不的每个对象的地 理坐标、图标标识符和指向与该对象相关联的第一数据的部分的指针。第二表可存储图标。当不同对象由相同图标表示时，可使用相同的图标标识符。不需要重复存储表示图标的图像数据。可减少存储空间需求。对于至少一些对象，可在第二数据中存储其不同图标。例如，可存储一个对象的日视图像和夜视图像。在此情况下，第一表可包括每个对象的标识多个图标的多个图标标识符。第一数据也可包括一个或数个表。第一数据可形成为关系数据库或可由关系数据库组成。导航装置可包括耦合至处理装置的光输出装置。处理装置可基于第一数据和第二数据控制光输出装置。导航装置可以是车辆导航装置。车辆导航装置可以可拆卸或固定地安装在车辆中。根据另一实施方案，提供了一种导航装置的数据库。该数据库存储针对多个对象分别定义对象的三维表示的第一数据。该数据库还存储第二数据，第二数据针对多个对象的至少一个子集包括相应对象的图标表示、相应对象的坐标和指向与相应对象相关的第一数据的一部分的指针。通过使用包括第一数据和第二数据的数据库，可使用由第一数据定义的全三维表示或第二数据中所包括的图标表示选择性地生成对象的表示。使用针对多个对象分别存储指向与这个对象相关的第一数据的部分的指针的第二数据，当在显示图标表示之后需要执行渲染时，可以减少处理时间。数据库可以存储在非暂时性存储介质中。根据另一实施方案，提供了一种使用数据库输出地图的方法。识别将显示在地图上的至少一个对象。选择性地从存储在数据库中的第一数据或第二数据中检索信息，第一数据包括对象的三维表示，且第二数据包括对象的至少一个子集中相应对象的地理参考图标表不和指向与相应对象相关的第一数据的一部分的指针。基于所检索到的信息控制光输出装置。可在该方法中使用的额外特征和由此获得的效果，与实施方案的导航装置的特征和效果。
在该方法中，针对较高缩放级别下对象的可视化，不需要加载每个全三维表示以检索所有相关信息用于渲染。合适的图标可基于地理位置选择并且可以被显示。在需要时，可使用指针检索有关全三维表示的信息。可避免在缩放操作期间加载过量的三维对象数据。在该方法中，可监测预定标准以确定在图标表示输出后是否基于第一数据生成对象的表示。当确定将执行3D渲染时，可使用针对对象存储在第二数据中的指针选择性地访问第一数据的一部分。可监测缩放级别以确定是否将基于第一数据更新地图，由此允许在结构将按需显示为更高细节层次时更新地图。可以使用任意一个方面或实施方案的导航装置来执行该方法。
根据另一实施方案，提供了一种包括指令码的计算机程序，所述指令码在被导航装置的处理装置执行时指示导航装置执行输出任意一个方面或实施方案的地图的方法。根据另一实施方案，提供了一种生成导航装置的数据库的方法。针对多个对象分别定义对象的三维表示的第一数据存储在数据库中。针对多个对象的至少一个子集中的每个对象，识别与相应对象相关的第一数据的一部分。相应对象的地理参考图标表示和指向所识别的部分的指针存储在数据库中。这一方法允许可在根据实施方案的导航装置和输出地图的方法中使用的数据库的生成。在该方法中，可为多个对象生成至少包括下列条目的表对象的地理坐标；图标或图标的标识符；和指向与相应对象相关的第一数据的部分的指针。当在表中使用图标标识符时，可生成存储图标的另一个表。可生成第一数据的索引结构。指向第一数据的部分的指针可以是指向与相应对象相关联的索引结构的节点的指针。指向第一数据的部分的指针可以是指向不同于索引结构的根节点的节点的指针。第一数据的部分的指针可以是指向索引结构的叶节点的指针。由此，可以促进从第一数据中高效检索信息。包括对象的地理坐标、指向第一数据的指针和图标或图标标识符的表可在数据库编译时生成。由此，可减少运行时的处理。数据库可生成为关系数据库。该数据库可在根据任意一个方面或实施方案的导航装置或输出地图的方法中使用。数据库可存储在导航装置中且导航装置可使用数据库自动执行根据实施方案的输出地图的方法。应当了解上述特征和下文将说明的特征不仅可用作所规定的相应组合，而且可用作其它组合或单独使用。
当结合附图阅读时，实施方案的上述特征和其它特征将从下文实施方案的详细描述中变得显而易见。图中，类似或相同附图标记表示类似或相同元件。图I是实施方案的导航装置的示意方框图。图2是实施方案的数据库的示意表示。
图3是由实施方案的导航装置输出的地图的示意表示。图4是针对另一缩放级别由导航装置输出的地图的示意表示。图5是另一实施方案的数据库的不意表不。图6图示了实施方案的数据库中所存储的第一数据的索引结构。图7是存储在实施方案的数据库中的第二数据的示意表示。图8是存储在另一实施方案的数据库中的第二数据的示意表示。图9是根据实施方案的输出地图的方法的流程图。
图10是根据实施方案的生成数据库的方法的流程图。
具体实施例方式图I示意地图示了根据实施方案的导航装置I。导航装置I包括控制导航装置I的运行的处理装置2。处理装置2可包括中央处理单元，例如一个或多个微处理器、数字信号处理器或专用集成电路的形式。处理装置2还可包括图形处理器。导航装置I还包括存储在存储装置中的数据库3。该存储装置可包括不同类型的存储器中的任意一种或任意组合，如随机存取存储器、快闪存储器或硬盘驱动器，以及移动存储器，如光盘(CD)、DVD、存储卡等。导航装置I还包括用于向用户输出信息的输出接口。该输出接口包括光输出装置4。导航装置I还可包括输入接口 5。导航装置I可包括额外组件，如位置传感器和/或无线接收器和/或车辆接口。位置传感器可被调适来确定安装导航装置I的车辆的当前位置。位置传感器可包括GPS (全球定位系统)传感器、伽利略传感器、基于移动电信网络的位置传感器等。无线接收器可被构造来接收用于更新存储在存储装置3中的地图数据库的信息。处理装置2可通过车辆接口获得来自其它车辆系统或车辆状态信息的信息。例如，该车辆接口可包括CAN(控制器局域网)或MOST (面向介质装置传输)接口。存储装置存储用于输出电子地图的数据库3。数据库可包括用于执行路线搜索和路线引导的信息。数据库还包括用于输出三维(3D)地图的信息。数据库包括有关对象的3D表示以及至少一些对象的图标的信息。对象可以是地标。在导航装置I运行时，处理装置2控制输出接口 4以输出对象。如下文更详细描述的那样，可执行渲染以显示对象，或者可显示图标而不是渲染的3D对象表示。依据地图显示的缩放级别或比例和/或依据其它标准，可执行3D渲染或简单的图标输出以显示对象。图标可具有多种格式中的任意一种格式，如位图、标记图像文件格式、jpeg、便携式网络图形或类似格式。图2是数据库3的示意表示。数据库3可用于图I的导航装置I中。数据库3包括第一数据10和第二数据20。通常，第一数据10针对多个对象分别定义对象的三维表示。对象可以是地标。第二数据20包括多个对象的至少一个子集中相应对象的地理参考图标表示。此外，第二数据20包括指向第一数据的指针。对于为其在第二数据中存储地理参考图标表示的对象，指针是对与这个对象相关的第一数据的一部分的引用。换句话说，除了地理参考图标表示之外，第二数据还包括对第一数据中的父对象的引用。指针可指向第一数据的表的一个条目，该条目仅包括相应对象的数据。如图2示意性所示，数据库3可包括多个表。数据库3可以是关系数据库。第一数据10包括条目11至14，每一个条目与一个对象相关。可能存在额外条目15。可根据不同对象的数量或不同三维对象形状的数量选择表中条目的数量。第一数据10定义多个对象的3D对象表示。如针对标注为“A”的对象指示为16，存储在第一数据中的3D对象表示可具有多种格式的任意一种。作为例证，3D对象表示可定义不规则三角网(TIN)或另一种表面网格。当3D对象表示定义TIN时，TIN可存储为三角形条带以减少存储空间需求。第一数据10还可包括分别表示的对象的对象标识符17。可使用其它格式的第一数据10。作为例证，第一数据10可包括存储3D对象表示的表和存储与多个对象相关的其它数据的另一表。另一表的条目分别可引用存储3D对象表示的表的条目。第二数据20包括条目21至23，每一个条目与对象相关。可能存在额外条目24。可根据为其在数据库中存储图标表示的不同对象的数量选择表中条目的数量。对于至少一些对象，数据库3存储3D对象表示和图标表示。在一些实施方案中，第二数据20可定义第一数据10为其存储3D对象表示的每个对象的地理参考图标表示。在其它实施方案中，第二数据20可仅针对第一数据10为其存储3D对象表示的对象的一个子集定义地理参考图标表示。作为例证，对于每单位面积地标数量小于阈值的地理区域，除了 3D对象表示之外，可能不需要再存储地理参考图标表示。第二数据20可包括额外数据，诸如未为其在第一数据10中存储3D对象表不的对象的图标表不。对于后一个对象,第二数据20不包括第一数据10的指针。第二数据20针对对象分别包括下列条目定义相应对象的地理位置的坐标25 ;有关图标表示的信息26 ;和具体指向与这个对象相关第一数据的一段的指针27。如参考图7和图8更详细描述，信息26可以是图像数据(例如，位像)或者可引用未存储在表中但是单独存储在第二数据中的图像。图标基本上是不需要为其执行渲染的图像。图标可在不需要3D渲染的情况下显示。一些或所有图标可在透视图中显示相关对象，但是当在地理框架中观察方向改变时，图标的格式通常不允许调适透视图。可选择图标表示使得定义图标所需的数据量至少平均小于全3D对象表示所需的数据量。由此，额外存储空间需求可以保持适度。在导航装置运行时，当即将输出三维地图时，确定是否使用第一数据10执行3D渲染以显示对象或确定是否输出图标表示。可基于多种标准中的任意一种来作出决定。所述标准可包括下列标准中的任意一个或者任意组合缩放级别、对象离观察点的距离、要求对3D对象表示进行渲染的用户输入。还可以通过监测标准而更新地图。作为例证，可监测缩放级别。当缩放级别改变时，可在路线引导期间响应用户操作或自动地针对在新地图比例下仍然可见的所述对象而隐藏图标表示并且执行3D渲染。图3图示了可通过导航装置I的光输出装置4输出的电子地图30。地图包括道路网络的图形表示35。图形表示35可使用透视投影生成为3D图以由此生成3D型地图。地图包括表示不同对象的图标31至34。所述对象是地标，诸如教堂、塔或其它兴趣点。图标31至34是基于存储在第二数据20中的对象坐标而选自第二数据20。图标31至34是基于第二数据20中所指示的对象坐标而定位在地图30上。由于存储为图像的图标的格式，图标31至34不需要显示在与道路网络的图形表示35匹配的透视图中。然而，图标31至34的位置反映其相对于道路网络的位置，由此在由地图30表示的地理区域大并且可以不需要路标的真实透视表示的较高缩放级别下协助导航。由于不需针对显示为图标的对象执行3D渲染，所以在可能需要显示许多不同对象的缩放级别下可以减少处理时间和/或所需的计算资源。第二数据可包括一个对象的多个图标。作为例证，可能分别存在相同对象的日视图标和夜视图标。显示在地图30上的图标可依据日间进行选择。当显示如图3所示的地图时，可按需执行3D渲染从而以更真实的方式显示对象。这可在缩放级别改变时完成。类似地，可响应专门的用户请求执行一个对象或数个对象的3D渲染。当观察点与对象之间的距离变得小于阈值时，甚至在缩放级别下许多地标仍然可能位于地图30所表示的地理区域中时，也可以执行一个或数个对象的3D渲染。
图4图示了可通过导航装置I的光输出装置4输出的电子地图36。当缩放级别改变时可生成并且输出如图4所示的地图使得地图中可见的地理区域变得小于阈值。S卩，可基于缩放级别的阈值对比而开始从如图3所示的地图至如图4所示的地图的转变。在电子地图36中，通过执行3D渲染而显示先前表示为图标31的对象以由此生成对象的渲染的3D对象表示37。图标31被隐藏。虽然必须执行渲染以生成对象的渲染的3D对象表示37，但是渲染通常必须在对象数量不太大时执行。作为例证，在一些实施方案中，显示地标的渲染的3D对象表示37的3D地图可以仅在视野中的地标的数量变得小于阈值时生成。对于在处理器控制下由导航装置输出的其它地图，地图可包括显示为图标的至少一个对象和显示为渲染的3D对象表示的至少另一对象。这在缩放级别仍使得存在许多定位在视野中的地标，而所述地标之一离观察点具有小于阈值的距离，使得这个对象应以更真实的方式显示时是合适的。当对象显示方式必须从图标表示修改为渲染的3D对象表示时，可使用针对这个对象存储在第二数据中的指针27。指针27可用于更快速地检索相应对象的3D表示进行渲染。作为例证，当执行缩放操作以放大至给定区域时，指向第一数据中的父对象的引用可用于从第一数据中检索3D表不。参考图3和图4，当用户放大至由图标31表示的对象所处的区域时，第二数据中的地理参考条目的指针可用于识别将为其执行3D渲染的第一数据中所存储的3D对象表示。如参考图5至图8更详细所述，包括第一数据和第二数据的数据库可以具有多种构造的任意一种。图5示出了根据另一实施方案的用于导航装置的数据库3。数据库3可用于图I的导航装置I。数据库3包括具有条目21至24的第二数据20，所述条目定义地理参考图标表示并且还包括第一数据40的特定条目的指针。第一数据40包括索引结构41。索引结构41可以是搜索树。索引结构41可以是R树。索引结构41可具有叶节点42，所述叶节点分别指向3D对象表示。第一数据40可包括具有条目11至15的单独表，所述条目定义多个对象的3D对象表示。如果两个对象具有相同的3D对象表示，那么索引结构41的多个叶节点可指向同一个3D对象表示，即相同条目11至15。3D对象表示可具有定义表面网格的多种格式的任意一种，诸如TIN或类似格式。
索引结构41通常可用于识别必须渲染以输出3D地图的3D对象表示。例如，如果地图的输出始于显示区域已经很小的缩放级别，则可通过使用第一数据40执行3D渲染而显示对象。通过允许第二数据20的指针引用索引结构41的节点，得以使用统一处理。即使在先前已经显示对象的图标表示时，仍经由索引结构41检索3D对象表示。在其它实现中，第二数据20的指针可直接指向定义3D对象表示的条目11至15之一 O如果第二数据20的指针指向索引结构41，则不必所有这些指针都指向叶节点。一些或所有指针可指向既非叶节点也非根节点的索引结构的节点。这在索引结构用于访问一个对象的不同替代3D对象表示(如在表面纹理方面可能不同的日视表示和夜视表示)的情况时可能有用。图6示意地图示了搜索树43的结构。索引结构41可组织为具有这样一种构造的 搜索树。搜索树43包括根节点44和叶节点47至49。额外分支节点45、46可定位在根节点44与叶节点47至49之间。第二数据20的指针可指向叶节点47至49或指向分支节点45、46，这两个分支节点不是搜索树43的根节点。在执行3D渲染时，可以高效方式检索数据。图7示意地图示了根据实施方案的数据库的第二数据60的结构。第二数据60包括具有多个条目61至63的表,每一个条目与一个对象相关联。对于为其存储了图标表示的多个对象，表具有下列条目定义相应对象(图7中标注为对象“A”、“C”、“D”)的位置的条目。位置可由一对地理坐标来定义。另一条目定义相应图标的图像数据。该图像数据可具有多种格式中的任意一种，如位图、标记图像文件格式、便携式网络图形、jpeg数据或多种其它格式中的任意一种。又一个条目分别定义对与相应对象具体相关的第一数据的一部分的引用。指针可以是指向定义这个对象的3D对象表示的数据的指针。指针也可以是指向索引结构的特定部分的指针。例如，指针可以是指向索弓丨结构的叶节点的指针或指向不同于根节点且与相应对象具体相关的另一节点的指针。图8示意地图示了根据实施方案的数据库的第二数据70的结构。第二数据70包括第一表71和第二表72。第一表71包括多个条目73至75，每一个条目均与为其存储了图标表示的一个对象相关联。可根据为其存储了图标表示的对象的数量适当地使用额外条目76。对于这些对象中的每一个，第一表71具有下列条目定义相应对象(图8中标注为对象“A”、“C”、“D”)的位置的条目25。位置可由一对地理参考坐标来定义。另一条目77包括标识多个不同图标中的一个的图标标识符。如上文所述，又一个条目27分别定义对与相应对象具体相关的第一数据的一部分的引用。第二表72包括多个图标。第二表72具有多个条目81、83，每一个条目分别与一个图标相关联。图标标识符可包括在第二表中。如果图标根据其标识符以连续方式存储在第二表中，则图标标识符不需要包括在第二表中。例如，第二表72可包括所有不同图标的条目，其中每一个条目将图标之一定义为图像数据。该图像数据可具有多种格式中的任意一种，如位图、标记图像文件格式、便携式网络图形、jpeg数据或多种其它格式中的任意一种。在第一表71的多个条目中，可存在同一图标标识符(如图8中的图标标识符“图标标识符i”)。至少在使用图标的较高缩放级别下，不同对象还可由相同图标合理地表示。例如，这可适用于通用图标，如表示教堂或电视塔的图标。当在这种情况下图标未重复存储时，存储空间需求可能减少。第二数据70可允许存储空间需求保持适度。图9是输出地图的方法90的流程图。该方法可用于输出3D地图。方法90可由导航装置I的处理装置2执行。处理装置2可控制输出接口 4以光学方式输出3D地图，并且可在缩放级别改变时调适3D地图。如参考图I至图8所述，方法90可使用具有第一数据和第二数据的数据库。在方法90中，通过分别仅显示图标或通过执行3D渲染来将对象显示在地图上。可基于预定标准是否得到满足而在图标表示与渲染的3D对象表示之间进行转换。该标准可涉及缩放级别的阈值对比。
在91处，识别缩放级别。缩放级别可由用户设置。缩放级别还可由处理装置2自动设置。在92处,确定是通过渲染3D对象表示还是通过显示图标来显示一个或多个对象。在显示图标时，不需要执行3D渲染。可基于例如在91处识别的缩放级别进行选择。可使用其它标准(如对象与用于生成3D地图的观察点的距离)作为补充或替代标准。可执行92处的选择以应用至地图上显示的所有对象，或者可针对每一个对象单独进行选择，从而可以使一些对象通过执行3D渲染来显示而其它对象通过图标来表示。在93处，确定是否将输出图标表示。如果将输出对象的图标表示,则方法继续至95。否则，方法继续至102。在95处，对于要显示为图标的每一个对象，从第二数据中检索其图标。必须检索的图标是根据存储在第二数据中的地理坐标而识别的。如果一个对象有多个图标(如一个日视图标和另一夜视图标)，则可例如依据日间选择其中一个图标。在96处，显示图标。图标在地图上的位置是基于其坐标来选择的。然而，图标可以不必随观察方向改变而调整。在97处，在已经显示图标后，监测预定标准以确定是否将由通过渲染3D对象表示而生成的更真实的视图来替代一个或多个图标。预定标准可基于缩放级别的阈值对比。例如，当缩放级别使得地图上所表示的地理区域达到阈值或小于阈值时，可由渲染的3D对象表示来替代图标。预定标准可基于对象距离的阈值对比。例如，当对象与观察点的距离达到阈值或小于阈值时，可由渲染的3D对象表示来替代图标。还可以以累积方式使用标准。例如，当确定对象是否太近使其应通过对相关3D对象表示的3D渲染来显示时，所应用的阈值可使用缩放级别设置。替代或额外标准可用于确定图标是否由所渲染的图形取代。标准还可能涉及可用的处理资源。例如，如果可用的计算资源太低级，则即使用户对对象放大，3D渲染仍可能延迟。当可用处理资源允许3D渲染在可接受的时间内执行时，可执行3D渲染。如果确定不执行3D渲染，则97处的监测可能在98处的等待时间之后继续。如果确定将对目前显示为图标的对象执行3D渲染，那么方法继续至99。在99处，访问定义对象的3D表示的第一数据。使用存储在第二数据中的指针访问第一数据。对于为其显示的图标将由渲染的3D对象表示取代的对象，为其检索指针。在100处，隐藏图标。
在101处，执行对对象的3D表示的3D渲染。显示渲染的3D对象表示。由此，图标被通过渲染对象的3D表示而获得的对象的视图取代。通常，渲染的3D对象表示将考虑观察方向。当观察方向改变时，可依据观察方向调适渲染的3D对象表示，由此提高识别质量。如果最初在93处确定不输出图标表示，则方法继续至102。在102，从第一数据中检索3D表示数据。方法继续至101处的渲染以显示对象的渲染的3D对象表示。对象可以是地标。可在图9的方法90中使用的数据库的第二数据可在数据库编译时生成。图10是生成在导航装置中使用的数据库的方法110的流程图。方法110可用于 生成在方法90中使用的数据库或生成在实施方案的导航装置I中使用的数据库。即使数据库随后部署至车辆导航装置，方法110仍可在与车辆导航装置分开的服务器计算机上执行。方法110可在编译时执行，同时定义三维对象表示的第一数据也在此时生成。在111处，识别具有图标表示的多个对象。在111中识别的多个对象可以是为其在数据库中存储有关3D表示的信息(如表面网格)的所有对象。在111中识别的多个对象还可以是为其在数据库中存储有关3D表示的信息(如表面网格)的对象的一个子集。可以按用户定义的方式进行111中的识别。例如，操作者可在数据库编译前将多个图标中的一个分配给对象。在此情况下，要为其存储图标表示的已识别的对象为已向其分配图标的那些对象。在112处，选择所识别的对象中的一个。在113处，在表中生成条目。所生成的条目包括对象的地理参考坐标、指向第一数据中的父项的指针和定义对象的图标表示的信息。指向父项的指针可以是指向与相应对象具体相关的第一数据的一部分的指针，由此促进在将对象显示为图标的地图视图与经过3D表示的渲染的地图视图之间的转换。指针可以是指向不用于根节点的索引结构的节点的指针。定义图标表示的信息可以是图像数据。或者，定义图标表示的信息可包括图像数据的标识符且图像数据可以与第二数据中的表分开存储。在114处，确定是否存在要为其存储图标表示的另一对象。如果存在另一对象，那么在115处选择另一对象且方法返回至113。如果已为要为其定义图标表示的所有对象生成表条目，那么方法继续至116。在116处，可存储定义对象的3D表示的第一数据和定义地理参考图标表示的第二数据。虽然已经详细描述根据实施方案的装置和方法，但是在其它实施方案中可实施修改。例如，虽然已详细描述使用包括数个表的数据库的实施方案，但是可使用其它数据库结构。作为进一步的例子，虽然已经详细说明依据缩放级别决定是输出图标还是执行3D渲染的实施方案，但是可采用其它标准。作为进一步的例子，定义3D对象表示的信息可以具有多种格式中的任意一种。虽然描述了 TIN，但是可使用任意其它格式。具体来说，可使用定义表面网格的任意其它表示。本发明的实施方案可用于导航装置。本发明的实施方案具体可用于车辆导航装置。
权利要求
1.一种导航装置，其包括 数据库(3)，其存储 第一数据(10 ;40)，其针对多个对象分别定义所述对象的三维表示(37)，和第二数据(20 ；60 ;70)，其包括所述多个对象的至少一个子集中相应对象的图标表示(26 ;31至34 ;72、77)、所述相应对象的坐标(25)和指向与所述相应对象相关的所述第一数据(10 ；40)的一部分(11至15 ；42)的指针(27);以及 处理装置(2 )，其耦合至所述数据库(3 )并且被构造来基于所述第一数据(10 ;40 )和所述第二数据(20 ；60 ;70)控制光输出装置(4)。
2.根据权利要求I所述的导航装置， 其中所述处理装置(2)被构造来针对所述子集中所包括的对象使用所述第二数据(20 ；60 ;70)中所包括的所述指针(27)访问所述第一数据(10 ；40),以检索定义所述三维表示(37)的数据。
3.根据权利要求I所述的导航装置， 其中所述处理装置(2)被构造来依据所显示的地图的缩放级别改变对所述光输出装置(4)的所述控制，以便基于所述缩放级别在对象的所述图标表示(26 ；31至34 ;72、77)和所述三维表示(37)之间切换。
4.根据权利要求I所述的导航装置， 其中所述处理装置(2 )被构造来监测预定标准并且依据所述预定标准选择性地控制所述光输出装置(4)以 显示对象的所述图标表示(26 ；31至34 ;72、77)，或 显示所述对象的所述三维表示(37 )。
5.根据权利要求4所述的导航装置， 其中所述预定标准是基于缩放级别。
6.根据权利要求4所述的导航装置， 其中所述处理装置(2)被构造来响应缩放级别的改变而控制所述光输出装置(4)以隐藏所述对象的所述图标表示(31至34)并显示所述对象的所述三维表示(37)。
7.根据权利要求I所述的导航装置， 其中所述处理装置(2)被构造来控制所述光输出装置(4)以显示多个对象的所述图标表示(26 ；31至34 ;72、77)，并且响应缩放级别的改变，检索定义所述多个对象的仅一小部分的所述三维表示(37)的数据。
8.根据权利要求7所述的导航装置， 其中所述多个对象的所述图标表示(31至34)是基于所述第二数据(20 ；60 ；70)中所包括的所述坐标(25)来选择的。
9.根据先前权利要求中任一项所述的导航装置， 其中所述第一数据(10 ；40)包括具有多个节点(44至49)的索引结构(41)，且 其中所述指针(27)分别是指向不同于根节点(44)的所述索引结构的节点的指针(27)。
10.根据权利要求9所述的导航装置， 其中所述索引结构(41)包括R树。
11.根据权利要求9所述的导航装置， 其中所述指针(27)是指向所述索引结构(41)的叶节点(47至49)的指针。
12.一种使用数据库(3)输出地图(30 ；40)的方法，所述方法包括 识别将显示在所述地图(30 ；40)上的至少一个对象； 从存储在所述数据库(3)中的第一数据(10 ;40)或第二数据(20 ；60 ；70)中选择性地检索信息，所述第一数据(10 ;40)包括对象的三维表示(37)，且所述第二数据(20 ；60 ；70)包括所述对象的至少一个子集中相应对象的地理参考图标表示(26 ；31至34 ;72、77)和指向与所述相应对象相关的所述第一数据(10 ;40)的一部分(11至15 ;42)的指针(27);以及 基于所述所检索的信息控制光输出装置(4)。
13.根据权利要求12所述的方法，其还包括 在输出对象的图标表示(26 ；31至34 ;72、77)后监测预定标准以确定是否基于所述第一数据(10 ；40)生成所述对象的表示，以及 使用存储在所述对象的所述第二数据(20 ；60 ;70)中的所述指针(27)选择性地访问所述第一数据(10 ；40)的一部分(11至15 ;42)。
14.根据权利要求13所述的方法， 其中所述监测所述预定标准包括监测缩放级别。
15.根据权利要求12所述的方法，其还包括 依据所监测的缩放级别在对象的所述图标表示(26 ；31至34 ;72、77)和所述三维表示(37)之间切换。
16.一种生成导航装置(I)的数据库(3)的方法，其中针对多个对象分别定义所述对象的三维表示(37)的第一数据(10 ；40)存储在所述数据库(3)中，所述方法包括 对于所述多个对象的至少一个子集中的每个对象， 识别与相应对象相关的所述第一数据(10 ；40)的一部分(11至15 ；42);以及 在所述数据库(3)中存储所述相应对象的地理参考图标表示(26 ；31至34 ;72、77)和指向所述所识别的部分(11至15 ；42)的指针(27)。
17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括 在所述导航装置(I)中存储所述数据库(3)，以及 通过所述导航装置(I)使用所述数据库(3)自动执行根据权利要求12至15中任一项所述的方法。
全文摘要
一种导航装置包括处理装置和数据库(3)。所述数据库(3)存储第一数据(10)，所述第一数据(10)针对多个对象分别定义所述对象的三维表示。所述数据库(3)存储第二数据(20)，所述第二数据(20)包括所述多个对象的至少一个子集中相应对象的图标表示(26)、所述相应对象的坐标(25)和指向与所述相应对象相关的所述第一数据(10)的一部分(11至15)的指针(27)。所述处理装置耦合至所述数据库(3)并且被构造来控制光输出装置以基于所述第一数据(10)或基于所述第二数据(20)显示对象。
文档编号G01C21/32GK102967304SQ20121029259
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月16日 优先权日2011年8月29日
发明者V.萨莫金, V.伊万诺夫, A.普赖亚金, Cc.斯平德勒, S.米特拉基斯 申请人:哈曼贝克自动系统股份有限公司
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