数据量不超过预定值。
这个方面将地图数据以网格为单位进行存储，并且因而促进管理和读取。网格尺寸在地图数据的各等级有所不同。
这个方面将特征存储在分为单元格的另一划分中。并非所有特征存在于网格中，而是只有小尺寸特征存储在各单元格中。例如，诸如道路等的长特征和占据宽区域的特征(诸如海等)可被看作是大尺寸特征，以及占据窄二维区域的特征、诸如大楼等可被看作是小尺寸特征。 在城市区域，存在诸如大楼等的特征集中的建成区域。特征的数据量在这类建成区域中显著增加。如果以网格为单位读取数据，则需要甚至在除了建成区域之外的某个网格的部分用于地图显示时也读取大数据量。这增加地图显示中的处理所需的时间。另一方面，本发明按照使得以单元格为单位可读的方式将地图数据存储在分为单元格的再分中。这仅实现地图显示所需的网格的一部分，因而改进地图显示中的效率。
[0014]本发明可以不一定包括上述所有种类的特征，而是可通过部分省略这些特征或者通过这些特征的组合来适当配置。
本发明还可配置为由计算机所执行的、显示三维地图的三维地图显示方法以及配置为使计算机显示三维地图的计算机程序。本发明还可配置为计算机可读非暂时存储介质，其中存储这种计算机程序。
【附图说明】
[0015][图1]图1是示出三维地图显示系统的配置的简图；
[图2]图2是示出地图数据库的单元格结构的简图；
[图3]图3是示出地图数据库的数据结构的简图；
[图4]图4是地图显示过程的流程图(I);
[图5]图5是地图显示过程的流程图(2);以及 [图6A]图6A是示出三维地图的显示示例的简图。
[图6B]图6B是示出三维地图的显示示例的简图。
[图6C]图6C是示出三维地图的显示示例的简图。
[图6D]图6D是示出三维地图的显示示例的简图。
[图6E]图6E是示出三维地图的显示示例的简图。
【具体实施方式】
[0016]第一实施例
下面描述通过使用个人计算机在其显示器上显示三维地图来配置为三维地图显示系统的本发明的一实施例。本发明可适用于作为另一个装置、例如路线搜索/路线引导装置中的三维地图显示功能所结合的方面。
[0017]A.系统配置
图1是示出三维地图显示系统100的配置的简图。三维地图显示系统100作为通过响应用户指令而使用个人计算机在其显示器上显示三维地图所配置的系统来提供。
这个实施例示出使用个人计算机的独立类型系统，但是三维地图显示系统100可配置为一种系统，其中存储地图数据库130和其他所需数据的服务器通过网络与个人计算机连接。用来显示地图的终端并不局限于个人计算机，而可以是各种终端的任一种，例如平板终端、蜂窝电话或智能电话。
[0018]三维地图显示系统100具有如所示的多种功能块。这些功能块可通过安装实现相应功能的软件来配置，但是可以部分或完全通过硬件来配置。
地图数据库130存储地图数据(该地图数据包括指示例如特征的三维形状的三维模型)以便显示三维地图。按照这个实施例，地图数据可划分地存储在如所示的多个等级LVa至LVc中。各等级中的数据通过划分为预定尺寸的网格来管理。等级LVc存储具有最高等级细节的数据，即，甚至存储窄街道和小特征的数据。等级LVc不可缺少地具有大数据量，并且因而通过划分为较小网格来管理。等级LVb具有比等级LVc略低等级的细节。等级LVb存储标准尺寸道路和大楼的数据，其中省略了例如窄街道等数据。等级LVb的网格尺寸设置成比等级LVc的网格尺寸要大。等级LVa具有更低等级的细节，并且仅存储例如主要道路(例如高速公路)和识别为地标的主要大楼的数据。等级LVa的网格尺寸设置成比等级LVb的网格尺寸大得多。
地图数据如上所述划分地存储在多个等级中，但是各特征的数据不是有选择地存储在这些等级之一中。例如，识别为地标的主要大楼通常存储在所有等级LVa至LVc中。换言之，各等级中的数据能够用来以与该等级对应的该等级细节来显示地图。
按照这个实施例，地图数据通过作为网格的再分的单元格来管理。稍后将描述这个单元格结构。
[0019]命令输入段110接收与三维地图的显示有关的用户指令。用户指令包括例如用于显示地图的指令，例如视点位置、凝视方向和显示范围(标度)。
地图数据读取段120用来从地图数据库130中读取地图数据。等级/网格指定段121按照用户指令、例如视点位置来指定哪一个等级和数据的哪一个网格将要用于地图数据库130。单元格指定段122指定数据的哪一个单元格将要用于等级/网格指定段121所指定的网格中。地图数据读取段120从所指定网格和所指定单元格来读取用于显示地图的数据。
按照这个实施例，多个等级中的地图数据组合地用来显示一个三维地图。稍后将描述控制地图数据的组合使用。
[0020]显示控制器140使用地图数据库130的地图数据来显示三维地图。
按照这个实施例，过程将地图分为两个区域，即，远离视点位置的远视图区域以及接近视点位置的近视图区域，并且将不同等级的地图数据用于相应区域，以显示三维地图，如以下所述。
显示/非显示指定段141按照离视点位置的距离来指定地图数据中存储的各特征的显示或者非显示。这个过程对远视图区域和近视图区域是共同的。
远视图绘图段142绘制远视图区域的地图。这个实施例的过程通过从所指定视点位置的透视投影来绘制鸟瞰图。地图备选地可从低视点位置来绘制。在三维绘图中，从视点的投影中的每个点的距离(即深度)存储在深度缓冲器中，以用于隐线去除目的。在绘制远视图区域的过程中，每个点的深度存储在深度缓冲器中。
深度缓冲器清除段143初始化绘制远视图区域的过程中存储的深度缓冲器的值。这个过程使所绘制的远视图区域构成一个没有三维显著性的二维背景图像。
近视图绘图段144在深度缓冲器的初始化之后绘制近视图区域的地图。与绘制远视图区域所用相同的视点和相同的投影技术被用于绘制近视图区域。在近视图绘图的过程中，每个点的深度新近存储在深度缓冲器中，以及隐线去除基于这个存储来执行。远视图区域只被看作是背景图像，使得近视图区域在远视图区域之上绘制。
[0021]B.地图数据库的配置
下面描述按照本实施例的地图数据库的配置。如先前所述，按照这个实施例，地图数据在具有不同等级细节的多个等级中提供(图1)。在各等级，地图数据以预定地理尺寸的网格为单位进行存储。在各网格中，单元格定义为基于将要存储的相应特征的尺寸及其数据量的网格的划分，使得数据以单元格为单位进行存储。下面首先描述单元格的概念，并且随后描述数据结构。
[0022]图2是示出地图数据库的单元格结构的简图。左边图示是构成地图数据的网格的示例。
表示各种特征的形状的特征数据存储在网格中。在所示示例中，池塘、道路、铁路和多个大楼的特征数据存储在网格中。相应特征具有不同的二维尺寸。例如，道路是位于网格中的基本上整个区域之上的“长”特征。较大二维尺寸的这类特征在本文中称作大尺寸特征。池塘和铁路是中等尺寸的特征，其占据网格中的较宽区域(以下称作“中等尺寸特征”)。大尺寸特征与中等尺寸特征之间的分类不是通过特征的属性明确确定的，而是可基于相应特征在网格中占据的实际尺寸来确定的。例如，当存在比图2所示要大的池塘时，池塘可分类为大尺寸特征。
除了这些大尺寸特征和中等尺寸特征之外的较小二维尺寸的其他特征和大楼被指定为小尺寸特征。
[0023]这个实施例根据如上所述的二维尺寸来分类特征，并且随后将单元格设置为用于特征的管理的单位。
具有与网格相同尺寸的单元格I (Cl)设置用于大尺寸特征，如右边图示所示。具有比网格要小的尺寸的两个单元格2(C21和C22)设置用于中等尺寸特征。备选地，具有单元格C21和C21的总尺寸的单元格可用于中等尺寸特征。单元格2是否划分为两个单元格C21和C21基于各单元格中包含的数据量是否超过预定上限的确定。当池塘和铁路的特征数据的总数据量超过为单元格2所设置的上限时，特征数据划分为待管理的两个单元格C21和C22。另一方面，当总数据量没有超过上限时，特征数据在具有单元格C21和C22的总尺寸的一个单一单元格中进行管理。这样，单元格C21和C22的形状基于相应单元格中包含的特征的尺寸以及相应单元格中的特征的数据量来确定。
小尺寸特征、例如大楼的特征数据类似地划分