[发明专利]创建和显示与实时图像相关的地图投影的系统和方法

说明书

技术领域

 本申请涉及在用户界面上的地图投影的交互式可视表示（interactivevisual presentation，交互式可视显示）。具体地，本申请涉及一种在用户界面上显示地图投影以描绘在用户/设备取景区内显示的实时对象的反射图的系统和方法。

背景技术

目前，已存在许多导航系统，提供关于用户周边情况和地理状况的信息。一些GPS导航系统在手机等特定设备或等特定GPS设备上显示出动画2D图像。这些2D系统被设计来提供动画街景地图的导航信息。GPS系统可提供街景视图、卫星视图以及地图混合视图。但观看第二设备会分散用户查看其周围环境的注意力。要把动画地图和用户看到的真实世界图像结合起来，同时还要尝试导航，用户也会感到迷惘。同样地，关于用户周围环境，这些GPS设备/应用程序也只能提供有限的信息。例如，它们可能提供动画街景地图、指南针以及方向信息来将用户指引至目的地。

也有一些3D GPS系统在车辆或飞机的挡风玻璃上提供有限量的导航信息。这样的导航系统成为平视显示，针对用户目前所在地和/或目的地来为用户投射基本方向信息。例如，一种情况就是将虚拟电缆线路投射到挡风玻璃上，以显示用户应在高速公路上行驶的方向。或者，在战斗机的窗户上投射3D指南针，以显示飞机的当前位置、高度以及方位，从而让飞行员了解其正朝向哪个方向。

通常情况下，术语增强现实（AR）是指物理现实世界环境的实时取景，物理现实世界环境的元素融合了虚拟电脑生成的影像，创造出混合现实。电脑生成影像显示为在用户观看到的物理世界之上的层。随着这种额外信息呈现给用户，物理世界被加强而超越了用户的正常经验。AR系统也同样用于日常生活中的移动设备，比如和设备的屏幕用来显示来自摄像机并融合了显示在屏幕上的虚拟元素的即时视频。采用增强现实方法的导航通常对现场场景进行了注释和文本描述以提供关于物理世界的信息。但这种方法遮蔽了现场场景并且只能提供关于物理世界的有限信息。另外，用户也很难将虚拟影像和物理世界联系起来。

相应地，现有GPS系统对用户的周围环境只能呈现有限的信息，用户难以在参考并尝试将GPS设备屏幕上显示的动画地图与现实世界联系起来而导航到目的地。

发明内容

根据一方面，提供了一种导航系统，可将现实世界图像与虚拟地图图像联系起来并改进了导航。虚拟地图图像包括例如虚拟航空和/或卫星影像、栅格（raster）或矢量地图图像。根据本方面，导航系统显示地图投影，包括用户/设备取景区（user/device’s viewing area，用户/设备可视区）内观看到的实时对象的反射虚拟视图，以辅助导航并增强对当前周围环境的了解。

根据一方面，提供了一种创建并显示设备实时取景区的地图投影的方法，以描绘提供设备取景区内的实时对象的反射图（reflected view，反射视图）的虚拟对象，此方法包括：在显示器（display，显示部分）上显示从一个地理位置拍摄的设备取景区的实时图像；检索地图投影以便将反射图展现为关于设备当前地理位置并根据设备取景区的地面的抬高视图（elevated view）；将地图投影重叠在实时图像的上部的显示器上；定义一个或多个标记，被配置为示出地图投影与实时图像之间的关系，各标记重叠在显示器上并被配置为连接地图投影中的虚拟对象和实时图像上的对应实时对象。根据一方面，地图投影包括航空和/或卫星影像、栅格或矢量地图图像。

根据本发明的另一方面，提供了一种变换地图投影的方法和系统。地图投影显示实时平面中的实时对象的反射图。地图投影被变换到至少具有以下表面中的一种的表面上：抛物线表面、弧形表面、平面、成角度的平面（angled planar surface）、旋转曲面、相对于所显示的实时对象偏移的表面、相对于地图投影至少一部分被放大的表面、相对于地图投影至少一部分被压缩的表面、具有提供在地图投影中的虚拟对象子集的表面。变换的选择基于预定标准（即用于提供改善的特定虚拟对象可见性或聚焦在此虚拟对象的特定区域的用户偏好）进行。

附图说明

参考以下附图和对优选实施方式的具体说明，可更好地理解本发明的这些以及其他实施方式，其中：

图1A是可视化工具的数据处理系统的框图，而图1B是具体细节的框图；

图2是根据一个实施方式的可视化工具和关联部件的框图；

图3是根据另一实施方式的具有变换模块的可视化工具的框图；

图4是根据实施方式的可视化工具的代表性屏幕截图，示出了显示在实时图像上的投影图像及它们之间的关系；