一種gps導航系統中道路顯示方法、裝置及設備的製作方法

2023-09-10 14:28:35 2

專利名稱：一種gps導航系統中道路顯示方法、裝置及設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於導航領域，尤其涉及一種GPS導航系統中道路顯示方法、裝置 及設備。
背景技術：
現有技術中，GPS導航系統通常使用的三維道路顯示方法是通過獲取電子 地圖資料庫中各道路記錄點，並確定屏幕顯示區域後，根據事先設定與各俯視 角度對應的透視投影計算函數，按設定的俯視角度進行坐標變換，得到三維顯 示模式下各記錄點在屏幕中的顯示位置，再直接根據對應的道路寬度繪製道路 並顯示。這種三維道路顯示方式雖然有一定三維俯視的視覺效果，但無法貼切展現 真實世界中道路遠窄近寬、遠小近大的視覺規律，使圖像失真。發明內容本發明實施例的目的在於提供一種GPS導航系統中道路顯示方法，旨在解 決現有技術中在GPS導航系統中的道路不能根據遠近的不同配合道路自身形 狀達成遠窄近寬的三維顯示效果的問題。本發明實施例是這樣實現的， 一種GPS導航系統中道路顯示方法，所述方 法包括以下步驟獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點，確定各記錄點在屏幕中三維顯示 的位置，並將各道路記錄點連成線段；以所述線段作為道路中心線，計算獲取所述線段上各像素點對應道路顯示 寬度； 獲取所述線段上各像素點的填色方向；根據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度和填色方向，以該像 素點為中心在兩側按顯示寬度進行像素點填色； 將對所述像素點填色後的道路圖像顯示。本發明實施例的另一目的在於提供一種GPS導航系統中道路顯示裝置，所 述裝置包括記錄點處理模塊，用於在獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點，確定各記錄點在屏幕中三維顯示的位置，並將各道路記錄點連成線段；道路顯示寬度計算模塊，用於以該線段作為道路中心線，計算獲取所述線段上各像素點所在的道路顯示寬度；道路填色方向計算模塊，用於獲取所述線段上各像素點的填色方向； 像素點處理模塊，用於根據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度和填色方向以該像素點為中心在兩側按顯示寬度進行像素點填色；以及 道路圖像顯示模塊，用於將對所述像素點填色後的道路圖像顯示。 本發明實施例的又一 目的在於提供一種GPS導航設備，所述設備進一步包括一道路顯示裝置，所述裝置包括記錄點處理模塊，用於在獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點，確定各記錄點在屏幕中三維顯示的位置，並將各道路記錄點連成線段；道路顯示寬度計算模塊，用於以該線段作為道路中心線，計算獲取所述線段上各像素點所在的道路顯示寬度；道路填色方向計算模塊，用於獲取所述線段上各像素點的填色方向； 像素點處理模塊，用於根據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度和填色方向以該像素點為中心在兩側按顯示寬度進行像素點填色；以及 道路圖像顯示模塊，用於將對所述像素點填色後的道路圖像顯示。 本發明實施例通過將獲取的各道路記錄點連成線-敬，並計算該線段上每個像素點對應道路的顯示寬度，獲取所述線段上各像素點的填色方向，根據每個 像素點對應道路的顯示寬度和填色方向，以該像素點為中心在兩側按顯示寬度進行像素點填色，並顯示道路圖像，解決了現有技術中在GPS導航系統中的道 路不能根據遠近的不同配合道路自身形狀達成遠窄近寬的三維顯示效果的問 題。


圖1是本發明實施例提供的GPS導航系統中道路顯示方法的流程圖； 圖2是本發明實施例提供的道路的記錄點連成線段的示意圖； 圖3是本發明實施例提供的GPS導航設備的結構圖。
具體實施方式
.為了使本發明的目的、*汰術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實 施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明實施例通過將獲取的各道路記錄點連成線段，並計算獲取該線段上 每個像素點對應道路的顯示寬度，獲取所述線段上各像素點的填色方向，根據 每個像素點對應道路的顯示寬度和填色方向，以該像素點為中心在兩側進行像 素點填色，並顯示道路圖像，實現了在二維平面上產生了三維空間感和物體的 立體感。圖1示出了本發明實施例提供的GPS導航系統中道路顯示方法的流程，詳 述如下。在步驟S101中，獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點。 在具體實施過程中，在使用GPS導航系統時，首先調用電子地圖資料庫中 數據，根據用戶輸入的比例尺以及各條道路級別從各道路寬度列表中獲取各條 道路的對應寬度，以道路寬度列表中對應的數值作為各條道路在屏幕視平線處 顯示寬度，並獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點。 在步驟S102中，4艮據屏幕顯示的地圖區域、用戶輸入的比例尺以及屏幕 解析度通過坐標變換確定獲取的記錄點在屏幕上的三維顯示位置。在具體實施過程中，當在導航模式下時，導航對象選定需要顯示的位置為 導航對象當前所在的位置，由於在導航模式下時，導航對象當前所在的位置不 斷改變，從而顯示給導航對象的電子地圖需要不斷的更新和重繪。為了使顯示給導航對象的電子地圖在隨導航對象移動過程中達勤平滑連貫 的顯示效果，首先根據導航對象選定的當前比例尺、導航對象當前所處的位置、 移動方向和移動速度以及導航對象當前所在位置對應的電子地圖的局部區域以 及周邊相鄰局部區域信息，計算導航系統所在硬體的固有顯示頻率下，隨導航 對象移動而顯示的電子地圖的實際顯示區域，同時根據導航設備的屏幕大小確 定電子地圖的畫面大小，根據電子地圖的實際顯示區域和電子地圖的畫面大小 確定電子地圖的顯示區域。當然，為了使顯示給導航對象的電子地圖更加平滑和連貫，將確定的電子 地圖的顯示區域存儲至緩衝區。在實際導航時，導航對象的位置、移動方向和移動速度是根據導航系統中 的GPS信號接收器接收到的GPS信號判斷出的；在模擬導航時，導航對象的 移動方向和移動速度由導航對象預先設定，再根據導航對象的移動方向和移動 速度判斷導航對象的位置。在瀏覽模式下，導航對象選定需要顯示的位置為導航對象瀏覽的當前位置， 根據導航對象選定的當前比例尺、導航對象瀏覽的當前位置信息、導航對象瀏 覽的當前位置所處電子地圖的局部區域以及周邊相鄰局部區域信息，確定與之 對應的電子地圖的顯示區域。為了使顯示給導航對象的電子地圖更加平滑和連貫，將確定的電子地圖的 顯示區域存儲至緩衝區。其中所確定的電子地圖的顯示區域的大小與緩衝區的 容量有關，緩衝區的容量越大，則確定的相鄰局部區域的電子地圖的顯示區域 的範圍越大。
圖2為本發明實施例提供的三維顯示坐標系中道路的記錄點連成線段的示 意圖，圖中的C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J等均為記錄點。 在步驟S103中，將獲取的各道路記錄點連成線段。當然，在將各道路記錄點連成線段時，採用單像素進行連接或者雙像素進行連接，並以此線^a構成的連線為道路中心線，但在最終形成的三維效果圖中可不顯示，如圖2中CD、 DE、 EF、 FG、 GH、 HI、 IJ等線段。 在步驟S104中，計算線段上各像素點所在的道路顯示寬度。 線段上每個像素點所在道路顯示寬度與視平線處該道路顯示寬度成比例關係，其比例和該像素點至消失點的垂直距離與視平線至消失點的垂直距離的比例相同。根據電子地圖中各道路寬度列表和道路級別獲取當前比例尺下所述道路寬 度為K個像素，則設定視平線處該道路顯示寬度為K個像素，按照透視原理消 失點處道路顯示寬度為零。在具體實施過程中，以屏幕左下方為原點，設屏幕 任意處C點的坐標為(x， y)，則該道路在C點的顯示寬度為k (x， y)為AB AB其中，x、 y分別為C點的橫坐標和縱坐標，Aq為A點到q點的距離， AB為A點到B點的距離，K為視平線處該道路顯示寬度。由於顯示寬度為整數個像素，k(x, y)值四捨五入，k(x, y) ￡ (0, 1) 時取值為1。在步驟S105中，獲取該線段上像素點的填色方向。作為本發明的實施例，在對線段上的像素點填色時，先計算該線段與顯示 屏幕水平線的夾角，然後可以採用以下兩種方案確定線段上像素點的填色方 向第一種是，當該線段與顯示屏幕水平方向平行時，則填色方向為垂直方向， 當該線段與顯示屏幕水平方向不平行時，則填色方向為水平方向； 另一種是，在對相鄰記錄點之間的線段上的像章點填色時，按該線段的法 線方向進行填色。在步驟S106中，才艮據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度和 填色方向以該像素點為中心在兩側按顯示寬度進行像素點填色， 在步驟S107中，顯示道路圖像。這樣，通過以上步驟，使得三維地圖正確反映出原來景物之間的空間關係 和立體形態，符合觀察圖片時各物體之影像間透視關係，實現了在二維平面上 產生了三維空間感和物體的立體感，突破人眼的視覺感受達到特殊的藝術效果。圖3示出了本發明實施例提供的GPS導航設備的結構，包括電子地圖數據 庫11以及道^各顯示裝置12。其中，記錄點位置確定模塊122獲取電子地圖中各道路的記錄點，並確定 獲取的記錄點在屏幕上三維顯示的位置。記錄點處理模塊121將獲取的各道路 記錄點連成線段。當然，在具體實施過程中，在記錄點位置確定模塊122獲取電子地圖中各 道路的記錄點，4艮據屏幕顯示的地圖區域、用戶輸入的比例尺以及屏幕解析度 確定屏幕顯示區域，再通過坐標變換確定獲取的記錄點在屏幕上的三維顯示的 位置。在記錄點處理模塊121將獲取的各道路記錄點連成線段後，道路顯示寬度 計算模塊123計算該線威上各像素點所在的道路顯示寬度，具體的計算過程在 前文已述，此處不再贅述。道路填色方向計算模塊124獲取該線段上各像素點的填色方向。 作為本發明的實施例，對該線段上的像素點填色時，先計算該線段與顯示 屏幕水平線的夾角，然後可以採用兩種方案確定線段上像素點的填色方向第一種是，當該線段與顯示屏幕水平方向平行時，則填色方向為垂直方向， 當該線段與顯示屏幕水平方向不平行時，則填色方向為水平方向； 另一種是，在對相鄰記錄點之間的線段上的像素點填色時，按該線段的法
線方向進行填色。像素點處理模塊125根據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度 和填色方向以該像素點為中心在兩側按顯示寬度進行像素點填色。道路圖像顯示模塊126將對像素點填色後的道路圖像顯示。本發明實施例通過將獲取的各道路記錄點連成線段，並計算獲取該線段上 每個像素點對應道路的顯示寬度和填色方向，根據每個像素點對應道路的顯示 寬度和填色方向，以該像素點為中心在兩側按顯示寬度進行像素點填色，並顯 示道路圖像，解決了現有技術中在GPS導航系統中的道路不能根據遠近的不同 配合道路自身形狀達成遠窄近寬的三維顯示效果的問題。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明 的<呆護範圍之內。
權利要求
1、 一種GPS導航系統中道路顯示方法，其特徵在於，所述方法包括以下 步驟獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點，確定各記錄點在屏幕中三維顯示 的位置，並將各道路記錄點連成線段；以所述線段作為道路中心線，計算所述線段上各像素點對應道路顯示寬度; 獲取所述線段上各像素點的填色方向；衝艮據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度和填色方向，以該像 素點為中心在兩側進4亍像素點填色；將對所述像素點填色後的道路圖像顯示。
2、 如權利要求1所述的GPS導航系統中道路顯示方法，其特徵在於，在 獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點後，所述方法進一步包括根據用戶輸入的比例尺、屏幕解析度和屏幕顯示地圖的區域通過坐標變換 確定所述記錄點在屏幕上的三維顯示的位置。
3、 一種GPS導航系統中道路顯示裝置，其特徵在於，所述裝置包括 記錄點處理模塊，用於在獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點，確定各記錄點在顯示屏幕中三維顯示的位置，並將各道路記錄點連成線段；道路顯示寬度計算模塊，用於以該線段作為道路中心線，計算所述線段上各像素點所在的道路顯示寬度；道路填色方向計算模塊，用於獲取所述線段上各像素點的填色方向； 像素點處理模塊，用於根據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度和填色方向以該像素點為中心在兩側進行像素點填色；以及道路圖像顯示模塊，用於將對所述像素點填色後的道路圖像顯示。
4、 如權利要求3所述的GPS導航系統中道路顯示裝置，其特徵在於，所 述裝置進一步包括記錄點位置確定模塊，用於根據用戶輸入的比例尺、屏幕解析度和屏幕顯示地圖區域通過坐標變換確定所述記錄點在顯示屏幕上的三維顯示的位置。
5、 一種GPS導航設備，包括電子地圖資料庫，其特徵在於，所述設備進 一步包括一道路顯示裝置，所述裝置包括記錄點處理模塊，用於獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點，確定各記 錄點在屏幕中三維顯示的位置，並將各道路記錄點連成線段；道路顯示寬度計算模塊，用於以該線段作為道路中心線，計算所述線段上 各像素點所在的道路顯示寬度；道路填色方向計算模塊，用於獲取所述線段上各像素點的填色方向；像素點處理模塊，用於根據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬 度和填色方向以該像素點為中心在兩側進行像素點填色；以及道路圖像顯示模塊，用於將對所述像素點填色後的道路圖像顯示。
6、 如權利要求5所述的GPS導航設備，其特徵在於，所述裝置進一步包括記錄點位置確定模塊，用於根據用戶輸入的比例尺、屏幕解析度和屏幕顯 示地圖區域通過坐標變換確定所述記錄點在顯示屏幕上的三維顯示的位置。
全文摘要
本發明適用於導航領域，提供了一種GPS導航系統中道路顯示方法、裝置及設備，所述方法包括以下步驟獲取電子地圖資料庫中各道路的記錄點，確定各記錄點在屏幕中三維顯示的位置，並將各道路記錄點連成線段；以所述線段作為道路中心線，計算所述線段上各像素點對應道路顯示寬度；獲取所述線段上各像素點的填色方向；根據計算出的線段上的每個像素點對應道路顯示寬度和填色方向，以該像素點為中心在兩側進行像素點填色；將對所述像素點填色後的道路圖像顯示。本發明解決了現有技術中在GPS導航系統中的道路不能根據遠近的不同配合道路自身形狀達成遠窄近寬的三維顯示效果的問題。
文檔編號G01C21/36GK101122464SQ20071007736
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月24日 優先權日2007年9月24日
發明者張文星 申請人:凱立德欣技術(深圳)有限公司