[发明专利]产生数据库的方法、导航装置和确定高度信息的方法

说明书

技术领域

本发明的实施方案涉及与在导航装置中使用高度信息相关的方法和装置。本发明的实施方案尤其涉及一种产生用于导航装置的数据库的方法、涉及一种导航装置且涉及一种确定用于地形的高度信息的方法。本发明的实施方案尤其涉及这种可用于输出地形的三维表示的方法和装置。

背景技术

用于地形的高度信息正越来越广泛地用于导航装置中。可使用这种高度信息的一个示范性领域是输出三维地图。可使用光学输出装置来输出电子地图。由于电子地图可在小型和/或便携式装置的屏幕上显示，故而电子地图具有通用和精简的优点。由于三维(3D)地图-即透视表示的高识别质量，其对用户可尤为有价值。即，和常规二维表示相比较，当输出三维地图时可促进环境区域，诸如街道十字路口的识别。

可使用高度信息的另一示范性领域包括导航应用或驾驶员辅助。出于说明，路线搜索中使用的各种成本功能，诸如燃料消耗成本可取决于将要覆盖的高度差。高度信息容许确定横越路线后覆盖的高度差。可考虑高程差对燃料消耗，或对其它驾驶员辅助功能的影响。

为了利用这种高度信息，必须将表面几何上的信息存储于导航装置中。必需考虑到各种约束。一方面，存储空间需求应当保持适中。另一方面，表示三维地形的数据应当具有容许产生透视图的格式，其中在导航装置中可容易取得计算资源和时间。为此，表面结构可存储为数字高程模型(DEM)数据。DEM数据可包括分别是TIN的三角形面片。这容许在运行时使用DEM数据而有效产生地形表示。

用于地形的高性能可视化的各种技术要求DEM数据无缝地覆盖扩展地区。即，不应当存在无法取得DEM数据的孔或间隙。在常规做法中，这种需求可能导致大量存储空间被用于不具有任何高度变化的地区。这尤其应用在运行时使用拼图来增强性能之处。

发明内容

因此，需要容许减小DEM数据的存储空间需求的方法和导航装置。尤其需要这种使用拼图来组织数据，且容许减小DEM数据的存储空间需求的方法和装置。

这个需要由如独立权利要求中叙述的方法和导航装置来解决。附属权利要求定义了实施方案。

根据一个方面，提供一种产生用于导航装置的数据库的方法。检索定义三维地形的数据。基于所检索的数据，使用包括多个图块的拼图产生第一数据结构。对于所述拼图的每个图块，分别在该第一数据结构中产生条目。为了产生用于图块的条目，将各自图块中含有的三维地形的一部分与第二数据结构中包括的至少一个预定义图块图案相比较。基于比较的结果，选择定义该三维地形的部分的数据或用于该第二数据结构中包括的预定义图块图案的标识符中的一个，以存储在条目中。该第一数据结构和该第二数据结构存储于数据库中。

在所述方法中，并不总是要求将各自图块中定义三维地形的部分的整组DEM数据存储于数据库中。如果用于图块的地形与预定义图块图案或与多个预定义图块图案的比较示出在相对于彼此的顶点的至少横向位置中具有一致性，那么可足以存储至各自预定义图块图案的指针，而不是包括所有顶点的坐标3元组的全部信息。这容许节省频繁出现的图块图案的存储空间。出于说明，其中地形并不展示任何显著高度变化的图块可由至定义平坦地形的图块图案的指针表示。虽然拼图仍用于组织数据，因此保存相关的性能优点，但是可减小存储空间需求。在多个不同图块中发现的预定义图块图案，诸如平坦地形或仅具有少量平面的地形仅需存储一次。

存储于条目中的“定义三维地形的部分的数据”是在没有从将要与其组合的第二数据结构要求信息的情况下，由其自身提供三维表面的完全描述的数据。

定义三维地形的表面网格的顶点坐标可从定义三维地形的数据检索，或可基于定义三维地形的数据而产生。每一个顶点分别具有一对横坐标和一个高度坐标，所以可取得三维信息。对于拼图的每个图块，如果位于图块上的表面网格的所有顶点的横坐标对应于各自预定义图块图案中的顶点的横坐标，那么可分别在第一数据结构中产生条目使得其包括用于预定义图块图案的标识符。如果具有多个预定义图块图案，那么可将识别符存储用于特定某个预定义图块图案，对其而言，表面网格的顶点的横坐标对应于该预定义图块图案的坐标。如本文中所使用，横坐标是正交于重力矢量的两个方向上的坐标。如本文中所使用，如果所有对顶点之间的距离矢量的相对位置，即，x坐标和y坐标对于图块上的表面网格和预定义图块图案两者而言是相同的，那么该图块上的顶点的相对横坐标“对应于”预定义图块图案中的顶点的横坐标。