[发明专利]三维图像输出装置和背景图像生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及输出三维图像的技术，其中背景图像被叠加在三维地表达目标的图像上。

背景技术

三维地表达诸如建筑物和道路等特征的三维地图已被广泛应用。从上向下倾斜地看广阔区域中的特征的鸟瞰图近来也已经变得流行起来。通常通过放置在平坦地表面上的三维模型的透视投影来绘制这样的三维地图。提出了各种各样的技术来相对于这样的三维图像显示诸如山脉、天空和云彩等远景图像。一种技术也已用于将从透视投影绘制的图像所单独提供的前景图像层叠加到该图像上。

专利文献1中所描述的技术基于关于每个定向区域预先所提供的远景图案绘制位于道路和建筑物的显示区域后方的背景图像。

引用列表

[专利文献]

PTL 1：JP 2007-25362A

发明内容

[技术问题]

三维地图以不同的显示比例被显示，因此希望根据显示比例来绘图。在以全球比例显示广阔区域的情况下，为了提高真实性，优选绘制显示平流层的背景并且利用曲线表达地平线。利用曲线表达地平线的鸟瞰图可以通过应用将地球的形状表达为球体的球体模型或通过应用将地球的形状表达为地球椭球体的地球椭球体模型来获得。

然而，这样的显示需要提供用于平坦地表面的三维模型和用于球形地表面的三维模型，或不理想地增加利用曲线来表达地平线的运算的处理负荷。三维地图可能相应地具有在试图如上所述提高绘图背景的真实性时显著地增加数据量或处理负荷的问题。这个问题不仅限于三维地图，而是在输出三维图像的构造中普遍会发现此问题。

为了解决上述问题，本发明的目的是提高绘图背景的真实性，同时抑制在连同背景图像一起输出三维地绘制目标的三维图像时处理负荷的增加。

[技术方案]

本发明可通过以下方面和实施例的任意一项来实现，以便解决上述问题的至少一部分。

根据本发明的第一方面，提供一种三维图像输出装置，其输出三维地绘制目标的三维图像。所述三维图像输出装置包括：三维模型存储器，其存储表现所述目标的三维形状的三维模型；投影部分，其使用所述三维模型并且生成三维地表达所述目标的三维目标图像；背景层生成部分，其生成背景层，其中所述三维图像的背景图像被绘制成具有透明部分和不透明部分；以及图像输出控制器，其将所述背景层叠加在所述三维目标图像的前表面上以生成所述三维图像并且输出所述三维图像。所述三维目标图像的生成条件和所述背景层的生成条件中的至少之一被调节成使得所述不透明部分覆盖并隐藏所述三维目标图像的一部分。

可以各种方面输出所述三维图像，例如可显示在显示单元上并且输出为印刷品。

本发明的三维图像输出装置将背景层叠加在三维目标图像的前表面上。背景层最初是显示三维目标图像的背景的层，即，显示以比三维目标图像更远的距离被绘制的图像的层。因此背景层应当基本上位于三维目标图像的后方。然而，本发明居然将背景层位于三维目标图像的前表面。背景层具有透明部分，使得即使当背景层位于三维目标图像的前表面时三维目标图像也是可见的。背景层具有覆盖并隐藏三维目标图像的一部分的不透明部分。用不透明部分覆盖并隐藏三维目标图像的一部分使得原先利用复杂的坐标转换或特殊的三维模型实现的图像能够通过伪图像来表达。相应地，本发明使得能够以改进的真实性来输出各种背景，同时抑制在连同背景图像一起输出三维地绘制目标的三维图像的过程中数据量和处理负荷的增长。

根据本发明，可以通过各种方法中的任意方法来生成背景层。一种可用的方法可预先提供包括透明部分和不透明部分的背景图像数据，并且在从三维目标图像的投影面单独提供的二维层上绘制背景图像数据以生成背景层。另一种可用的方法可提供表现背景图像的背景数据，根据所绘制的三维目标图像在二维层上限定透明部分和不透明部分，并且使用背景数据来绘制不透明部分以生成背景层。

根据所述三维图像输出装置的一个实施例，所述三维模型可以是表现地表面和特征的三维形状的地图数据，并且所述三维图像可以是三维地表达地理形状的三维地图。

三维地图的数据量非常大，需要输出各种背景，以提高真实性。三维地图可能还需要被实时显示或需要显示在相对低吞吐量的终端上，诸如手持终端。因此，本发明对于绘制各种背景的三维地图同时抑制数据量和处理负荷的增加而言是特别有效的。