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DE102009001311B4 - Procedure for providing a card - Google Patents

Procedure for providing a card

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Publication number
DE102009001311B4
DE102009001311B4 DE102009001311.3A DE102009001311A DE102009001311B4 DE 102009001311 B4 DE102009001311 B4 DE 102009001311B4 DE 102009001311 A DE102009001311 A DE 102009001311A DE 102009001311 B4 DE102009001311 B4 DE 102009001311B4
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DE
Germany
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objects
map
real
important
generic
Prior art date
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Active
Application number
DE102009001311.3A
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German (de)
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DE102009001311A1 (en
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Andre Barkowski
Vasco Vollmer
Ulrich Kersken
Dietmar Meister
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of DE102009001311B4 publication Critical patent/DE102009001311B4/en
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Abstract

Verfahren zum Bereitstellen einer Karte (4, 104), die zur Abbildung von 3D-Objekten (108, 110) ausgebildet ist, wobei zum Bereitstellen der Karte (4, 104) zwischen wichtigen 3D-Objekten (108) und sekundären 3D-Objekten (110) unterschieden wird, und wobei die Karte (4, 104) aus realen 3D-Objekten (8, 10, 112), die die wichtigen 3D-Objekte (108) darstellen, und generischen 3D-Objekten (20, 22, 26, 114), die die sekundären 3D-Objekte (110) darstellen, kombiniert wird. Method for providing a map (4, 104) configured to represent 3D objects (108, 110), wherein for providing the map (4, 104) a distinction is made between important 3D objects (108) and secondary 3D objects (110), and wherein the map (4, 104) is combined from real 3D objects (8, 10, 112) representing the important 3D objects (108) and generic 3D objects (20, 22, 26, 114) representing the secondary 3D objects (110).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Karte, eine Anordnung zum Bereitstellen einer Karte, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for providing a card, an arrangement for providing a card, a computer program and a computer program product.

Stand der TechnikState of the art

Auf Basis von realen Geländedaten existieren verschiedene Applikationen für bspw. dreidimensionale Kartendarstellungen. Dabei gibt es unterschiedliche Anwendungsgebiete wie z. B. Tourismus-Information, Fahrzeugnavigation, Fußgängernavigation, Stadtplanung und Simulation.Based on real-world terrain data, various applications exist for, for example, three-dimensional map displays. These have diverse application areas such as tourism information, vehicle navigation, pedestrian navigation, urban planning, and simulation.

Die dabei verwendeten Daten werden für verschiedene räumliche Abdeckungen erhoben. Für die Applikationen werden meist Kombinationen von unterschiedlichen Datentypen genutzt. Zu den üblicherweise verwendeten Datentypen gehört ein digitales Höhenmodell (DEM), mit dem Höhenunterschiede im Gelände verdeutlicht werden. Dabei werden auch abgegrenzte Flächen mit einer speziellen Nutzung, z. B. von Straßen, bebaute Flächen, Wäldern usw., reale Rasterbilder der Oberfläche, z. B. als Luftbild oder als Satellitenbild und 3D-Modelle von einzelnen Objekten, Gebäuden oder Bäumen verwendet. Bei der Darstellung auf Basis realer Geländedaten sind die Datenerfassung und der Umfang der Daten im Modell für einen großflächigen Einsatz besonders aufwändig.The data used is collected for various spatial coverages. Applications typically utilize combinations of different data types. Commonly used data types include a digital elevation model (DEM), which visualizes differences in elevation across the terrain. This also incorporates defined areas with specific uses, such as roads, buildings, forests, etc., as well as real-world raster images of the surface, such as aerial or satellite imagery, and 3D models of individual objects, buildings, or trees. When using real-world terrain data for large-scale applications, data acquisition and the sheer volume of data in the model are particularly complex.

Für die Filmindustrie und Computerspiele sind Darstellungen des Geländes vorteilhaft, die von der realen Landschaft kaum unterscheidbar sind. Hier ist ein sehr hoher Detailgrad notwendig. Geländeelemente für Geländemodelle können mit Generatoren, bspw. Procedural Terrain oder Ecotope Modelling, synthetisch er zeugt werden. Bei den Geländeelementen werden eine Vegetation mit Variationen in Pflanzenarten, deren Form und Größe, abhängig von Vegetationszonen und der Jahreszeit, Straßen mit animiertem Verkehr, Gewässer, Höhenmodelle mit Modellierungen durch Erosion sowie der Himmel mit Wolken dargestellt. Mit diesen Geländemodellen wird ein sehr realistisch erscheinendes Bild erzeugt, das allerdings nur eine Phantasielandschaft wiedergibt und nicht zu einer realen Landschaft passt.For the film industry and computer games, depictions of terrain that are virtually indistinguishable from the real landscape are advantageous. A very high level of detail is necessary here. Terrain elements for terrain models can be synthetically generated using generators such as Procedural Terrain or Ecotope Modelling. These terrain elements include vegetation with variations in plant species, shape, and size depending on vegetation zones and the season; roads with animated traffic; bodies of water; elevation models with erosion effects; and the sky with clouds. These terrain models create a very realistic-looking image, which, however, only represents a fantasy landscape and does not correspond to any real-world landscape.

Die Druckschrift DE 10 2004 038 739 A1 beschreibt eine Vorgehensweise zur Darstellung von Karteninformationen, bei dem direkte Abbildungen der realen Objekte, d. h. Satellitenbilder, Luftbilder oder Höhenmodell genutzt werden, um daraus eine 3D-Szene zu generieren. Hierbei korrelieren der Detailgrad und das erforderliche Datenvolumen. So wird bei einer Auflösung von 1 m allein für Deutschland eine Speicherkapazität von 140 GB benötigt. Selbst bei diesem gro-ßen Datenvolumen ist eine fotorealistische Abbildung aus der Fahrerperspektive nicht möglich. Außerdem werden hier nur Bilddaten verwendet, die nahezu senkrecht von oben aufgenommen wurden. Eine texturierte Darstellung von Objektfassaden ist nicht möglich. Von einem Haus ist in den Bilddaten üblicherweise nur das Dach verfügbar, Hauswände sind jedoch nicht verfügbar. Abhängig von der Auflösung des Höhenmodells ergeben sich unterschiedliche Defekte in der Abbildung. Damit wird die Ansicht auf das Modell auf einen Blickwinkelbereich von circa 90° beschränkt.The printed matter DE 10 2004 038 739 A1 This describes a method for displaying map information that uses direct representations of real-world objects—i.e., satellite images, aerial photographs, or elevation models—to generate a 3D scene. The level of detail and the required data volume are directly correlated. For example, a 1-meter resolution requires 140 GB of storage for Germany alone. Even with this large data volume, a photorealistic representation from the driver's perspective is not possible. Furthermore, only image data captured almost vertically from above is used. Textured representation of building facades is not feasible. Typically, only the roof of a house is available in the image data; the walls are not. Depending on the resolution of the elevation model, various defects occur in the representation. This limits the view of the model to a viewing angle of approximately 90°.

Ein GPS-Teilnehmerleitgerät mit einer dreidimensionalen Darstellung für ein Navigationssystem ist aus der Druckschrift DE 299 13 292 U1 bekannt. Hierbei wird eine virtuelle dreidimensionale Umgebung für die Navigation verwendet. Die Daten für die virtuelle Umgebung werden in einer Datenbank gespeichert, wobei die Datenbank durch einen Verkehrsteilnehmerleitgerät-Editor auf Basis von kartografischen Daten von markanten, realen Objekten erstellt wird. Wenn in der virtuellen Umgebung ein hoher Detailgrad erreicht werden soll, ist auch hier eine umfangreiche Datenbank erforderlich. Sollen zudem annähernd fotorealistische Abbildungen erreicht werden, sind für eine einzige Stadt mehrere Gigabyte Daten notwendig. Eine detaillierte und gleichzeitig flächendeckende Darstellung für einen großen Abdeckungsbereich, z. B. für Europa, ist mit dieser Vorgehensweise nur zu hohen Kosten umsetzbar. Der genannte Editor erzeugt die Datenbank auf Basis von kartografischen Daten und markanten Orientierungsobjekten. Während die markanten Orientierungsobjekte einzelne, ggf. aufwendig erzeugte 3D-Objekte sind, werden die Daten für die restliche 3D-Szene ausschließlich aus den kartografischen Daten abgeleitet. Damit ist die 3D-Szene auch nur so detailliert wie die kartografischen Daten. Im ländlichen Raum, wo die Dichte der markanten Orientierungspunkte stark abnimmt, wird die 3D-Szene auf eine einfache und keineswegs fotorealistische Darstellung reduziert.A GPS participant guidance device with a three-dimensional display for a navigation system is described in the printed document. DE 299 13 292 U1 This system is well-known. It uses a virtual three-dimensional environment for navigation. The data for this virtual environment is stored in a database, which is created by a traffic information system editor based on cartographic data of prominent, real-world objects. A large database is required to achieve a high level of detail in the virtual environment. Furthermore, if near-photorealistic representations are desired, several gigabytes of data are needed for a single city. A detailed and comprehensive representation for a large coverage area, such as Europe, is only achievable with this approach at a high cost. The aforementioned editor generates the database based on cartographic data and prominent landmarks. While the prominent landmarks are individual, potentially complexly generated 3D objects, the data for the rest of the 3D scene is derived exclusively from the cartographic data. Therefore, the 3D scene is only as detailed as the cartographic data. In rural areas, where the density of prominent landmarks decreases significantly, the 3D scene is reduced to a simple and by no means photorealistic representation.

Eine Vorgehensweise zur multimediagestützten Navigation und eine Navigationsvorrichtung werden in der Druckschrift DE 198 52 662 A1 beschrieben. Dabei werden markante, reale Objekte auf dem Datenträger zur Unterstützung für eine akustische und optische Zielführung genutzt, wobei keine vollständigen 3D-Szenen, sondern nur einzelne, nicht zusammenhängende markante Objekte verwendet werden. Es können dabei keine Objekte beschrieben werden, die nicht vorher einzeln erfasst wurden. Damit ist die Abdeckung direkt mit dem Erfassungsaufwand korreliert. Diese Vorgehensweise beschreibt auch die Nutzung eines markanten Objekts für die Zielführung abhängig von der Sichtbarkeit bei Nacht.A procedure for multimedia-supported navigation and a navigation device are described in the printed publication. DE 198 52 662 A1 This method involves using prominent, real-world objects on the data carrier to support acoustic and visual navigation. Instead of complete 3D scenes, only individual, non-contiguous prominent objects are used. Objects that have not been individually captured beforehand cannot be described. Therefore, coverage is directly correlated with the capture effort. This approach also describes the use of a prominent object for navigation depending on its visibility at night.

Die Druckschrift WO 2008/074 561 A1 beschreibt ein Verfahren zum Darstellen eines Karteknausschnitts in einem Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem zusätzlich zu einem Straßennetz weitere Objekte angezeigt werden, wobei die Art der Anzeige der Objekte von deren Abstand zur Fahrzeugposition abhängt.The printed matter WO 2008/074 561 A1 describes a method for displaying a map section in a navigation system for a motor vehicle, in which, in addition to a road network, further objects are displayed, whereby the type of display of the objects depends on their distance to the vehicle position.

Die Druckschrift WO 00/66 977 A1 beschreibt ein Verfahren zum Gewinnen einer dreidimensionalen Kartendarstellung für ein Navigationssystem. Die Darstellung erfolgt aus zweidimensionalen Straßenkartendaten für ein darzustellendes Blickfeld.The printed matter WO 00/66 977 A1 This describes a method for generating a three-dimensional map representation for a navigation system. The representation is created from two-dimensional road map data for a specific field of view.

Die Druckschrift EP 1 508 780 B1 beschreibt eine Navigationsvorrichtung zur Führung eines Fahrzeugs mit einer Anzeigeeinheit zur Ausgabe einer Fahrtroute und zur Darstellung von Objekten. Die Intensität einer Darstellungsfarbe von Objekten nimmt mit einem zunehmenden Abstand kontinuierlich ab.The printed matter EP 1 508 780 B1 This describes a navigation device for guiding a vehicle, featuring a display unit that outputs a route and shows objects. The intensity of the object's color decreases continuously with increasing distance.

Die Druckschrift DE 600 09 365 T2 beschreibt ein Verfahren zur stereoskopischen Kartenanzeige zum Anzeigen einer Szene auf einem Anzeigeschirm. Es werden dabei zwei voneinander verschiedene Anzeigezonen geschaffen und zwei Anzeigebetriebsarten bereitgestellt.The printed matter DE 600 09 365 T2 This describes a method for stereoscopic map display to show a scene on a display screen. Two distinct display zones are created, and two display modes are provided.

Die Druckschrift WO 2007/147 830 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines dreidimensionalen Computerbilds aus Geoinformationen, wobei vordefinierte Gebäudetypen herangezogen werden.The printed matter WO 2007/147 830 A1 describes a method for generating a three-dimensional computer image from geoinformation, using predefined building types.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Karte, die zur Abbildung mehrerer 3D-Objekte ausgebildet ist, wobei zum Bereitstellen der Karte zwischen wichtigen 3D-Objekten und sekundären 3D-Objekten unterschieden wird, und wobei die Karte aus realen 3D-Objekten, die die wichtigen 3D-Objekte darstellen, und generischen 3D-Objekten, die die sekundären 3D-Objekte darstellen, kombiniert wird.The invention relates to a method for providing a map designed to represent several 3D objects, wherein a distinction is made between important 3D objects and secondary 3D objects for the purpose of providing the map, and wherein the map is combined from real 3D objects representing the important 3D objects and generic 3D objects representing the secondary 3D objects.

In Ausgestaltung werden die realen 3D-Objekte in der Karte platziert. Außerdem wird mindestens eine Fläche zwischen und/oder abseits realer 3D-Objekte, in der kein reales 3D-Objekt platziert wird, als mindestens eine frei nutzbare Fläche definiert, die auch als Nutzungsfläche bezeichnet werden kann. In die mindestens eine frei nutzbare Fläche werden die generischen 3D-Objekte eingefügt.In the implementation, the real 3D objects are placed on the map. Additionally, at least one area between and/or away from real 3D objects, where no real 3D object is placed, is defined as at least one freely usable area, which can also be referred to as a usage area. The generic 3D objects are then inserted into this at least one freely usable area.

Mit dem Verfahren kann eine dreidimensionale elektronische Karte zur Abbildung mindestens eines Teils der Erdoberfläche bzw. eines als Gelände, Landschaft oder Stadt ausgebildeten Raums, der die genannten 3D-Objekte umfasst, bereitgestellt werden. Demnach ist die Karte als Landkarte, Stadtplan oder eine Straßenkarte, die bzw. der topografische und/oder geografische 3D-Objekte umfasst, ausgebildet.This method allows for the creation of a three-dimensional electronic map depicting at least a portion of the Earth's surface or a space defined as terrain, landscape, or city, encompassing the aforementioned 3D objects. Accordingly, the map is designed as a topographic map, city map, or street map that includes topographic and/or geographic 3D objects.

Es kann vorgesehen sein, dass die generischen 3D-Objekte als allgemeine, eine ganze Gattung betreffende 3D-Objekte ausgebildet sind. Dabei können diese generischen 3D-Objekte in der Darstellung auf wenige prägnante Gemeinsamkeiten, die üblicherweise alle 3D-Objekte gemeinsam aufweisen, reduziert und/oder schematisch stilisiert dargestellt werden. Hierbei kann eine Abstraktion gemeinsamer Merkmale und Eigenschaften von vielen unterschiedlichen 3D-Objekten durch Fokussierung auf deren Gemeinsamkeiten erfolgen.It is possible for the generic 3D objects to be designed as general 3D objects encompassing an entire category. In this context, these generic 3D objects can be reduced to a few key commonalities that are typically shared by all 3D objects and/or represented schematically and stylized. This allows for an abstraction of common features and properties across many different 3D objects by focusing on their shared characteristics.

Mit dem Verfahren ist u. a. eine klare Trennung zwischen den realen 3D-Objekten und den generischen 3D-Objekten auf den Nutzungsflächen möglich. Somit ist jeder Ort des Raums bzw. einer Szene, die in dem Raum angeordnet ist, entweder durch ein reales 3D-Objekt besetzt oder einer Nutzungsfläche zugeordnet, wobei freie Nutzungsflächen mit generischen 3D-Objekten, die einem Nutzungstyp entsprechen, gefüllt werden. Dabei können die wichtigen 3D-Objekte typischerweise realitätsgetreu dargestellt werden.This method allows, among other things, a clear separation between real 3D objects and generic 3D objects on the usable areas. Thus, every location in the room or within a scene arranged in that room is either occupied by a real 3D object or assigned to a usable area, with unused usable areas being filled with generic 3D objects corresponding to a specific use type. The important 3D objects can typically be represented realistically.

Bei der Umsetzung des Verfahrens kann anwendungsbezogen entschieden werden, welche 3D-Objekte als wichtige 3D-Objekte und welche 3D-Objekte als sekundäre 3D-Objekte eingestuft werden, wobei die wichtigen, real darzustellenden 3D-Objekte typischerweise aus einer Datenbasis bereitgestellt werden.When implementing the procedure, it can be decided on an application-specific basis which 3D objects are classified as important 3D objects and which 3D objects are classified as secondary 3D objects, whereby the important 3D objects to be realistically represented are typically provided from a database.

In weiterer Ausgestaltung können zeitabhängige Variationen der 3D-Objekte dargestellt werden, so dass die Objekte in Abhängigkeit aktueller äußerer Bedingungen, bspw. abhängig von einem bei Durchführung des Verfahrens gegebenen realen Zeitpunkt, üblicherweise der jeweiligen Jahreszeit und/oder Tageszeit, dargestellt werden.In a further development, time-dependent variations of the 3D objects can be displayed, so that the objects are shown depending on current external conditions, e.g. depending on a real time given when the process is carried out, usually the respective season and/or time of day.

Alternativ oder ergänzend kann ein dynamisches Verhalten der 3D-Objekte dargestellt werden, wobei die 3D-Objekte animiert werden. Weiterhin können auch markante 3D-Objekte, die typischerweise in dem Raum angeordnet sind, als wichtige 3D-Objekte eingestuft werden.Alternatively or additionally, dynamic behavior of the 3D objects can be displayed, whereby the 3D objects are animated. Furthermore, prominent 3D objects that are typically arranged in the space can also be classified as important 3D objects.

Bei einer Anwendung wird eine Karte, die zum Durchführen einer Fahrzeugnavigation vorgesehen ist, dargestellt, wobei mindestens ein Verkehrsweg, üblicherweise eine Straße, als reales 3D-Objekt dargestellt wird.In one application, a map intended for vehicle navigation is displayed, with at least one traffic route, usually a road, represented as a real 3D object.

Bei dieser Anwendung der Karte für die Fahrzeugnavigation können weiterhin verkehrsbezogene 3D-Objekte, d. h. Verkehrswege sowie Verkehrszeichen, als reale 3D-Objekte definiert werden. Falls die Karte bspw. für eine Stadtführung verwendet wird, können Sehenswürdigkeiten als reale 3D-Objekte dargestellt werden.In this application of the map for vehicle navigation, traffic-related 3D objects, i.e., roads and traffic signs, can still be defined as real 3D objects. If the map is used, for example, for a city tour, points of interest can be displayed as real 3D objects.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zum Bereitstellen einer Karte, die zur Abbildung von 3D-Objekten ausgebildet ist. Dabei ist die Anordnung dazu ausgebildet, beim Bereitstellen der Karte zwischen wichtigen 3D-Objekten und sekundären 3D-Objekten zu unterscheiden und die Karte aus realen 3D-Objekten, die die wichtigen 3D-Objekte darstellen, und generischen 3D-Objekten, die die sekundären 3D-Objekte darstellen, zu kombinieren.The invention also relates to an arrangement for providing a map configured to represent 3D objects. The arrangement is configured to distinguish between important 3D objects and secondary 3D objects when providing the map, and to combine the map from real 3D objects representing the important 3D objects and generic 3D objects representing the secondary 3D objects.

Die Erfindung ermöglicht u. a. eine Kartendarstellung durch eine Synthese von realen 3D-Objekten und generischen Geländemodellen, die aus den Flächen, die die generischen 3D-Objekte umfassen, gebildet werden. Somit ist eine gleichzeitige Nutzung von generischen und realen 3D-Objekten möglich.The invention enables, among other things, map display through a synthesis of real 3D objects and generic terrain models, which are formed from the areas encompassed by the generic 3D objects. Thus, the simultaneous use of generic and real 3D objects is possible.

Die beschriebene Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Anordnung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Anordnung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen einzelner Komponenten der Anordnung oder der gesamten Anordnung realisiert werden.The described arrangement is designed to perform all steps of the presented procedure. Individual steps of this procedure can also be performed by individual components of the arrangement. Furthermore, functions of the arrangement or functions of individual components of the arrangement can be implemented as steps of the procedure. It is also possible for steps of the procedure to be realized as functions of individual components of the arrangement or of the entire arrangement.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung, ausgeführt wird.The invention further relates to a computer program with program code means to carry out all steps of a described method when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit, in particular in an arrangement according to the invention.

Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, ist zum Durchführen aller Schritte eines beschriebenen Verfahrens ausgebildet, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, bspw. in einer erfindungsgemäßen Anordnung, ausgeführt wird.The computer program product according to the invention, comprising program code means stored on a computer-readable data carrier, is designed to perform all steps of a described method when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit, e.g. in an arrangement according to the invention.

Durch eine Kombination von realen Geländedaten für die realen 3D-Objekte und die generischen 3D-Objekten werden für die Karte Abbildungen erzeugt, die auch bei geringem Datenvolumen sehr detaillierte Szenen zeigen und bei denen einzelne wichtige 3D-Objekte realitätsgetreu gezeigt werden. Realitätsgetreu bezieht sich hierbei u. a. auf den Ort, die Form, die Oberfläche und das dynamische Verhalten der 3D-Objekte.By combining real-world terrain data for real 3D objects with generic 3D objects, map images are generated that show highly detailed scenes even with a small data volume, and in which individual important 3D objects are depicted realistically. Realistic in this context refers to, among other things, the location, shape, surface, and dynamic behavior of the 3D objects.

Die 3D-Objekte, die als wichtig eingestuft werden und realitätsgetreu dargestellt werden sollen, werden erfasst und in einer Datenbasis gespeichert. Die Bewertung darüber, ob ein 3D-Objekt realitätstreu dargestellt wird, ist vom Anwendungsfall der darzustellenden Karten anhängig. Für eine Fahrzeugnavigation sind z. B. die Straßen, einzelne herausragende Gebäude und das Höhenmodell von zentraler Bedeutung, um eine einfache und sichere Orientierung zu ermöglichen.The 3D objects deemed important and intended for realistic representation are captured and stored in a database. The assessment of whether a 3D object is realistically represented depends on the intended use of the maps being displayed. For vehicle navigation, for example, roads, prominent buildings, and the elevation model are crucial for simple and safe orientation.

In einer Ausgestaltung wird die in dem Raum darzustellende Szene, die die 3D-Objekte umfasst, sequentiell aufgebaut. Dies umfasst in einem ersten Schritt eine Platzierung der realen 3D-Objekte aus der Datenbasis, die üblicherweise die unveränderbaren Grundpfeiler der Szene bilden. Im Fall einer Fahrzeugnavigation werden in diesem Schritt alle wichtigen Verkehrswege, z. B. Straßen, Flüsse und Bahnlinien, das Höhenmodell, in der Regel zunächst ohne Textur, und die bedeutendsten Gebäude als 3D-Objekte bzw. dreidimensionale Objekte in der Szene für den Raum platziert.In one implementation, the scene to be displayed in the space, which includes the 3D objects, is built up sequentially. This involves, as a first step, placing the real-world 3D objects from the database, which typically form the unchangeable foundation of the scene. In the case of vehicle navigation, this step involves placing all important transport routes, such as roads, rivers, and railway lines, the elevation model (usually initially without texture), and the most significant buildings as 3D objects within the scene.

In einem zweiten Schritt erfolgt eine Definition der üblicherweise freien Flächen, die als Nutzungsflächen vorgesehen sein können. Hierbei werden zwischen den bereits mit realen 3D-Objekten belegten Flächen Gebiete mit gleicher oder ähnlicher Nutzung beschrieben. Eine zusammenhängende Nutzungsfläche ist üblicherweise durch gleiche oder sehr ähnliche Bebauung und/oder Vegetation definiert. Nach diesem Schritt ist jeder Ort in der Szene und folglich der durch die Karte abzubildende Raum entweder durch ein reales 3D-Objekt besetzt oder einer Nutzungsfläche zugeordnet. Im Fall einer Nutzung der Karte für eine Fahrzeugnavigation werden z. B. Mischwald, Wiese, Ackerland, eine dörfliche Bebauung, bspw. in Norddeutschland, ein Stadtgebiet, bspw. von Berlin, usw. als Nutzungsflächen definiert.In a second step, the typically unused areas that can be designated as usable areas are defined. Here, areas with the same or similar uses are described between the areas already occupied by real 3D objects. A contiguous usable area is usually defined by identical or very similar buildings and/or vegetation. After this step, every location in the scene, and consequently the space to be represented by the map, is either occupied by a real 3D object or assigned to a usable area. For example, if the map is used for vehicle navigation, mixed forest, meadow, farmland, a village (e.g., in Northern Germany), an urban area (e.g., Berlin), etc., are defined as usable areas.

Eine Anreicherung von Nutzungsflächen mit generischen 3D-Objekten erfolgt in einem dritten Schritt. Dabei werden in den noch freien Nutzungsflächen der Szene generische 3D-Objekte hinzugefügt, wobei innerhalb einer Nutzungsfläche 3D-Objekte erzeugt werden, deren Erscheinung dem Nutzungstyp entspricht. Die Erzeugung der 3D-Objekte erfolgt mit entsprechenden Regeln, die eine angemessene Verteilung und Variation von 3D-Objekten erzeugt. So entstehen natürlich wirkende Bereiche in der Szene.In a third step, usable areas are enriched with generic 3D objects. Generic 3D objects are added to the remaining unused areas of the scene, with each object being generated according to its intended use. The 3D objects are generated using rules that ensure an appropriate distribution and variation of 3D objects, resulting in naturally appearing areas within the scene.

Im Fall der Fahrzeugnavigation werden in diesem dritten Schritt einer Nutzungsfläche für ein Stadtgebiet üblicherweise weitere Häuser, Gehwege und Bäume hinzugefügt. Dabei werden zunächst die Häuser an den Straßen und den schon vorhandenen realen Gebäuden ausgerichtet. Danach werden Gehwege und Bäume passend zwischen den Häuser platziert.In the case of vehicle navigation, this third step typically involves adding more houses, sidewalks, and trees to a usable area for an urban area. First, the houses are aligned with the streets and existing real-world buildings. Then, sidewalks and trees are appropriately placed between the houses.

Mit dem beschriebenen Verfahren kann eine realitätsgetreue Kartendarstellung mit generischen Geländemodellen kombiniert werden. In weiterer Ausgestaltung ist eine Erzeugung von 3D-Objekten auf Basis von realen Metadaten möglich. Im Vergleich zu realitätsgetreuen Darstellungen kann dabei eine Abbildung mit vergleichbarem Detailgrad mit einer deutlich kleineren Datenbasis erzeugt werden. Damit reduziert sich der Aufwand für die Erhebung der Daten, außerdem wird weniger Speichervolumen für eine Berechnung der Karte benötigt. Das geringere Speichervolumen ermöglicht u. a. ein Online-Update der Datenbasis. Die generischen Modelle bleiben im Allgemeinen konstant, lediglich veränderbare Metadaten werden aktualisiert. Im Vergleich zu den generischen Modellen entsprechen die mit diesem Verfahren erzeugten Karten in wichtigen Punkten der realen Welt. Welche 3D-Objekte und somit Elemente der Karte wichtig sind, kann abhängig vom Anwendungsfall entschieden werden. Damit wird die Realitätstreue deutlich erhöht.The described method allows for the combination of realistic map representations with generic terrain models. In a further development, it enables the generation of 3D objects based on real-world metadata. Compared to purely realistic representations, a map with a comparable level of detail can be generated using a significantly smaller database. This reduces the effort required for data collection and also necessitates less storage space for map calculations. The reduced storage space also allows for online updates of the database. The generic models generally remain constant; only modifiable metadata is updated. Compared to generic models, the maps generated using this method correspond to key aspects of the real world. The specific 3D objects, and thus map elements, that are important can be determined based on the application. This significantly enhances the realism.

Zeitabhängige Veränderungen der Darstellung sind mit diesem Verfahren leichter und detaillierter möglich, als dies bei den realitätsgetreuen Verfahren der Fall ist.Time-dependent changes to the representation are easier and more detailed with this method than with more realistic methods.

Die im beschriebenen ersten Schritt des Aufbaus der Szene für die Karte erzeugten realen 3D-Objekte sind in einem Fall direkte Abbildungen von realen 3D-Objekten, z. B. Luftbilder, texturierte 3D-Modelle von Gebäuden, usw. Alternativ können reale Objekte auf Basis von Metadaten nachgebildet werden. So ist kein komplettes Abbild der typischerweise realen 3D-Objekte in der Datenbasis enthalten, sondern nur ein Konzentrat der wichtigsten Merkmale der in der Regel realen 3D-Objekte. So werden bspw. Straßen, Brücken, Tunnel usw. auf Basis von einem Grundriss und Typ erzeugt.The real-world 3D objects generated in the first step of setting up the scene for the map are, in one case, direct representations of real-world 3D objects, such as aerial photographs, textured 3D models of buildings, etc. Alternatively, real-world objects can be recreated based on metadata. Thus, the database does not contain a complete representation of the typically real-world 3D objects, but rather a condensed version of their most important characteristics. For example, roads, bridges, tunnels, etc., are generated based on a plan and type.

Für Verkehrswege ist üblicherweise der Grundriss ein wichtiges Merkmal. Mit wenigen weiteren Metadaten wie Straßentyp, Anzahl der Fahrspuren usw. lassen sich 3D-Szenenelemente erzeugen, die wiederum in den wichtigen Merkmalen der Realität entsprechen und gleichzeitig einen hohen Detailgrad aufweisen können.For traffic routes, the layout is typically an important feature. With just a few additional metadata points, such as road type, number of lanes, etc., 3D scene elements can be generated that correspond to the important features of reality while also exhibiting a high level of detail.

Neben den Straßen sind bei der Nutzung der Karte verkehrsbezogene Objekte, wie bspw. Ampeln, Verkehrsschilder, Kreisverkehre, Bushaltestellen usw., weitere Fixpunkte für die Orientierung. Solche als verkehrsbezogene Objekte ausgebildeten Elemente können auf Basis der realen Position und des Typs mit wenigen Metadaten erzeugt werden.In addition to roads, traffic-related objects such as traffic lights, road signs, roundabouts, bus stops, etc., serve as further reference points for orientation when using the map. These traffic-related elements can be generated with minimal metadata based on their real-world position and type.

Gebäude können auf Basis des Grundrisses, d. h. der realen Form und der realen Position, der Höhe, dem Dachtyp und dem Gebäudestil, für die Karte bereitgestellt werden. Neben den 3D-Abbildungen von wichtigen Gebäuden können auch kleinere Gebäude realitätsnah erzeugt werden, was auf Basis von Grundriss, Höhe bzw. Anzahl der Stockwerke und Dachtyp erfolgen kann. Die Fassade kann generisch entsprechend des Nutzungstyps für ein jeweiliges Stadtviertel passend ergänzt werden. Bäume im Stadtgebiet können auf Basis von Position, Baumtyp und Höhe erzeugt werden und somit als zusätzliche Orientierungshilfen dienen. Typischerweise können mit wenigen Metadaten 3D-Pflanzen in die Szene eingefügt werden.Buildings can be provided for the map based on their footprint, i.e., their actual shape and position, height, roof type, and building style. In addition to 3D renderings of major buildings, smaller buildings can also be realistically generated based on their footprint, height or number of stories, and roof type. Facades can be generically added to suit the building's use within a given district. Trees within the city can be generated based on their position, type, and height, thus serving as additional orientation aids. Typically, 3D plants can be inserted into the scene with minimal metadata.

Alle diese Beispiele zeigen, dass mit der Beschreibung von realen Objekten und Szenen durch Regelwerke und Metabeschreibungen bei reduziertem Datenvolumen ein erhöhter Detailgrad der Karte erreicht werden kann.All these examples show that by describing real objects and scenes using rule sets and meta descriptions, a higher level of detail in the map can be achieved with reduced data volume.

Da viele Objekte der Szene mit Metadaten beschrieben sind, kann die resultierende Erzeugung von 3D-Objekten für die Szene auch Variationen eines Objekts, z. B. eine zeitabhängige Veränderung der Erscheinung, berücksichtigen. Typische Variationen sind die Jahreszeit, die Tageszeit bzw. der Sonnenstand und die Wetterbedingungen. So können Bäume im Sommer mit grünen Blättern und im Winter ohne Blätter erzeugt werden. Eine andere Art von zeitabhängiger Veränderung ist die Animation von Objekten, z. B. fließender Verkehr, ziehende Wolken, usw.Since many objects in the scene are described with metadata, the resulting generation of 3D objects for the scene can also take into account variations of an object, such as a time-dependent change in appearance. Typical variations include the season, the time of day or the position of the sun, and weather conditions. For example, trees can be generated with green leaves in summer and without leaves in winter. Another type of time-dependent change is the animation of objects, such as flowing traffic, moving clouds, etc.

Für jeden Typ von Objekten bzw. Elementen der 3D-Szene ist es möglich, diese komplett als Abbildungen von realen Objekten als 3D-Objekt in Offline-Daten zu speichern oder die Objekte in den Offline-Daten nur durch Metadaten zu beschreiben und erst in der Online-Verarbeitung zu 3D-Objekten zusammenzubauen.For each type of object or element of the 3D scene, it is possible to store them completely as images of real objects as 3D objects in offline data, or to describe the objects in the offline data only by metadata and assemble them into 3D objects only in online processing.

In einer Anwendung des Verfahrens können zwei Prozesspfade gleichzeitig zum Einsatz kommen, so dass wenige herausragende reale 3D-Objekte zusammen mit vielen generisch generierten Objekten dargestellt werden.In one application of the method, two process paths can be used simultaneously, so that a few outstanding real 3D objects are displayed together with many generically generated objects.

Die Erzeugung von 3D-Objekten auf Basis von Metadaten kann alternativ auch durch eine Offline durchführbare Berechnung erfolgen. Als Ergebnis liegt dann eine Datenbasis mit 3D-Objekten vor, die für eine Kartendarstellung verwendet werden kann.Alternatively, 3D objects can be generated from metadata using offline calculations. The result is a database of 3D objects that can be used for map display.

Ergänzend können auch bekannte Verfahren für die Darstellung der Karte verwendet werden, wobei auch bei reduziertem Aufwand für die Datenerhebung detaillierte 3D-Landschaften erzeugt werden können.In addition, known methods for displaying the map can also be used, whereby detailed 3D landscapes can be generated even with reduced effort for data collection.

Im Unterschied zu der in der Druckschrift DE 10 2004 038 739 A1 beschriebenen Vorgehensweise kann mit der Erfindung ein benötigtes Datenvolumen reduziert werden, so dass bspw. mit einem kleineren Datenvolumen ganz Europa bis in Zentimeter-Details abgebildet werden kann.Unlike the one in the printed version DE 10 2004 038 739 A1 The described procedure allows the required data volume to be reduced with the invention, so that, for example, all of Europe can be mapped down to centimeter details with a smaller data volume.

Mit dem beschriebenen Verfahren wird eine Szene aus einzelnen dreidimensionalen Modellen, z. B. aus mit einem CAD-Programm erzeugten 3D Bäumen, zusammengesetzt. In dieser Szene ist die Abbildung bei jedem Blickwinkel mit der gleichen Qualität möglich. Außerdem kann eine Variabilität über die Zeit erreicht werden. Das 3D-Modell erzeugt Abbildungen, die den originalen Luftaufnahmen entsprechen. Eine Veränderung abhängig von der Zeit, typischerweise von der Tageszeit, dem Sonnenstand, der Jahreszeit, den Wetterbedingungen usw. ist bei der aus der Druckschrift DE 10 2004 038 739 A1 bekannten Vorgehensweise nicht möglich.The described method assembles a scene from individual three-dimensional models, such as 3D trees generated with a CAD program. Within this scene, the image quality is consistent from every viewing angle. Furthermore, variability over time can be achieved. The 3D model produces images that correspond to the original aerial photographs. Changes depending on time, typically the time of day, the position of the sun, the season, weather conditions, etc., are possible with the method described in the printed document. DE 10 2004 038 739 A1 Not possible with known procedures.

Im Unterschied hierzu werden dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren in Ausgestaltung nur wenige generische Objekte zeitabhängig verändert, um die gesamte Szene zu verändern. So sind wechselnde Tages- oder Jahreszeiten leicht umsetzbar.In contrast, the described method according to the invention, in its embodiment, only a few generic objects are changed depending on the time of day in order to change the entire scene. This makes it easy to implement changing times of day or seasons.

Auch für das GPS-Teilnehmerleitgerät, das aus der Druckschrift DE 299 13 292 U1 bekannt ist, ist ein großes Datenvolumen erforderlich. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in Ausgestaltung keine Datenbank mit allen einzelnen Details notwendig.This also applies to the GPS participant guidance device, which is taken from the printed document. DE 299 13 292 U1 As is known, a large volume of data is required. With the method according to the invention, in one embodiment, a database containing all individual details is not necessary.

Der hohe Detailgrad wird bei der beschriebenen Erfindung u. a. durch wenige sehr detaillierte aber generische Objekte, z. B. einzelne typische Bäume, einzelne typische Häuser usw., erreicht, die sich mit dem beschriebenen Verfahren nahtlos in die offline generierte virtuelle Welt einfügen. Außerdem ist ein Detailgrad unabhängig von den kartografischen Daten. Mit den kartografischen Daten ist hier lediglich die Zuordnung der Flächennutzung und ggf. ein Höhenmodell notwendig, wobei der Detailgrad durch die generische Objektanreicherung entsteht.The high level of detail in the described invention is achieved, among other things, through a small number of highly detailed but generic objects, such as individual typical trees, individual typical houses, etc., which seamlessly integrate into the offline-generated virtual world using the described method. Furthermore, this level of detail is independent of the cartographic data. The cartographic data required here is limited to the allocation of land use and, if necessary, a height model; the level of detail is generated through the enrichment of the generic objects.

Im Unterschied zu der Vorgehensweise aus der Druckschrift DE 198 52 662 A1 kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in Ausgestaltung eine komplexe 3D-Szene, die u. a. markante Objekte enthält, aber vor allem die Umgebung vollständig zeigt, bereitgestellt werden. Außerdem ist bei einer Ausführungsform des Verfahrens eine generische Ergänzung der Realität möglich, so dass das Verfahren nicht auf Objekte beschränkt ist, die vorher einzeln erfasst wurden. Durch die generische Objektanreicherung kann auch in nicht speziell erfassten Bereichen ein hoher Detailgrad erreicht werden.In contrast to the procedure described in the printed document DE 198 52 662 A1 The inventive method, in one embodiment, can provide a complex 3D scene that includes, among other things, distinctive objects, but above all, fully depicts the environment. Furthermore, in one embodiment of the method, a generic enhancement of reality is possible, so that the method is not limited to objects that were previously individually captured. Through this generic object enrichment, a high level of detail can also be achieved in areas not specifically captured.

Da das vorgestellte Verfahren üblicherweise modellbasiert oder regelbasiert aufgebaut ist, können die generischen Ergänzungen auch animiert modelliert werden. So ist es möglich, dass Flugzeuge oder Vögel fliegen, Kühe auf einer Weide laufen oder Blätter vom Baum fallen. In den bisher bekannten Verfahren wird die Realität immer statisch nachgebildet. Ein dynamisches Verhalten ist hierbei nicht vorgesehen. Außerdem können Veränderungen der Darstellung abhängig von der Tageszeit, der Jahreszeit, den Wetterbedingungen usw. vorgenommen werden.Since the presented method is typically model-based or rule-based, the generic additions can also be modeled as animations. This makes it possible for airplanes or birds to fly, cows to walk in a pasture, or leaves to fall from a tree. In previously known methods, reality is always modeled statically. Dynamic behavior is not provided for. Furthermore, changes to the display can be made depending on the time of day, the season, weather conditions, etc.

Bei einer Umsetzung des Verfahrens werden bei der generischen Nachbildung der realen Landschaft kleinere Unregelmäßigkeiten nicht nachgebildet. Weiterhin können durch eine gewollte Unregelmäßigkeit bei den generisch erzeugten Objekten Merkmale von natürlichen Landschaften erzeugt werden.When implementing this method, minor irregularities in the generic reproduction of the real landscape are not replicated. Furthermore, intentional irregularities in the generically generated objects can create characteristics of natural landscapes.

In Navigationssystemen kann das beschriebene Verfahren die Qualität der Darstellung der Karten erhöhen. Daher wird durch eine realitätsnahe Abbildung der Umgebung die Orientierung in einem Ausschnitt der Karte erleichtert.In navigation systems, the described method can improve the quality of map displays. Therefore, a realistic representation of the surroundings facilitates orientation within a section of the map.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combinations specified, but also in other combinations or on their own, without leaving the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen einer Karte. 1 The diagram shows a schematic representation of a first embodiment of a method according to the invention for providing a card.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen einer Karte. 2 The diagram shows a schematic representation of a second embodiment of a method according to the invention for providing a card.
  • 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung. 3 The figure shows a schematic representation of an embodiment of an arrangement according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated with reference to embodiments in the drawings and is described in detail below with reference to the drawings.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.The figures are described in a coherent and comprehensive manner; the same reference symbols denote the same components.

Für die in 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen einer Szene 2 für eine Karte 4 ist vorgesehen, dass diese Szene 2 in mehreren Schritten schichtweise aufgebaut wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Karte 4 zur Darstellung eines realen Raums, hier einer Landschaft, die die Szene 2 umfasst, ausgebildet.For the in 1 The embodiment shown of the inventive method for providing a scene 2 for a map 4 is designed in such a way that this scene 2 is built up layer by layer in several steps. In the present embodiment, the map 4 is designed to represent a real space, here a landscape, which includes the scene 2.

Dabei werden in einem ersten Schritt in einer ersten Schicht 6 der Karte 4 reale 3D-Objekte 8, 10 platziert. Bei diesen realen 3D-Objekten 8, 10 handelt es sich um Verkehrswege, die hier als Straßen ausgebildet sind, sowie um ein markantes 3D-Objekt, bei dem es hier um ein Hochhaus handelt. Als reale 3D-Objekte sind hier 3D-Objekte vorgesehen, die für die Verwendung der Karte 4, hier für die Navigation im Straßenverkehr, wichtig sind.In the first step, 4 real 3D objects (8, 10) are placed in the first layer (6) of the map. These real 3D objects (8, 10) are traffic routes, represented here as roads, and a prominent 3D object, in this case a high-rise building. These real 3D objects are intended to be important for the use of map 4, specifically for road navigation.

Zwischen den realen 3D-Objekten 8, 10 weist die erste Schicht 6 der Karte 4 freie Flächen 13 auf, in denen in einem zweiten Schritt des Verfahrens in einer zweiten Schicht 12 erste Nutzungsflächen 14 für eine Bebauung, eine zweite Nutzungsfläche 15 für ein Industriegebiet und eine dritte Nutzungsfläche 16 für eine Bewaldung eingefügt werden.Between the real 3D objects 8, 10, the first layer 6 of the map has 4 free areas 13, in which, in a second step of the process, in a second layer 12, first usage areas 14 for a building, a second usage area 15 for an industrial area and a third usage area 16 for a forest are inserted.

In einem dritten Schritt des Verfahrens werden in einer dritten Schicht 18 erste generische 3D-Objekte 20 sowie zweite generische 3D-Objekte 22 bereitgestellt. In einer vierten Schicht 24 werden ergänzend dritte generische 3D-Objekte 26 bereitgestellt. Diese genannten generischen 3D-Objekte 20, 22, 26 sind zur Darstellung sekundärer 3D-Objekte, die sich in ihrer Bedeutung auf die Darstellung der Karte 4 von den wichtigen 3D-Objekten unterscheiden, ausgebildet. Dabei handelt sich bei den ersten generischen 3D-Objekten 20 um Darstellungen von Häusern, bei den zweiten generischen 3D-Objekten 22 um Darstellungen von Industrieanlagen und bei den dritten generischen 3D-Objekten 26 um Darstellungen von Bäumen. Die ersten generischen 3D-Objekte 20 werden der ersten Nutzungsfläche 14, die zweiten generischen 3D-Objekte 22 der zweiten Nutzungsfläche 15 und die dritten generischen 3D-Objekte 26 der dritten Nutzungsfläche 16 zugeordnet. Die Szene 2 für die Karte 4 zur Darstellung des Raums wird durch Zusammenfügen der beschriebenen Schichten 6, 12, 18, 24, die sämtliche reale 3D-Objekte 8, 10, hier den Verkehrswegen und dem Hochhaus, sowie den generischen 3D-Objekten 20, 22, 26 umfassen, zusammengefügt.In a third step of the process, a third layer 18 provides first generic 3D objects 20 and second generic 3D objects 22. A fourth layer 24 provides additional third generic 3D objects 26. These generic 3D objects 20, 22, and 26 are designed to represent secondary 3D objects, which differ in their function in representing map 4 from the primary 3D objects. Specifically, the first generic 3D objects 20 represent houses, the second generic 3D objects 22 represent industrial facilities, and the third generic 3D objects 26 represent trees. The first generic 3D objects 20 are assigned to the first usable area 14, the second generic 3D objects 22 to the second usable area 15, and the third generic 3D objects 26 to the third usable area 16. Scene 2 for map 4, used to represent the space, is created by combining the described layers 6, 12, 18, and 24, which comprise all real 3D objects 8 and 10 (here, the traffic routes and the high-rise building), as well as the generic 3D objects 20, 22, and 26.

Das in 2 gezeigte Diagramm zeigt Schritte einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen einer Karte. Dabei werden zunächst Offline-Daten 40 bereitgestellt. Diese Offline-Daten 40 umfassen Daten für ein Höhenmodell 42, für eine Flächennutzung 44, für eine generische Vegetation 46, die für alle Flächennutzungstypen geeignet ist, Daten für wichtige, markante Gebäude 48 im Rahmen eines 3D-Modells, Gebäude-Metadaten 50, die Grundrisse und 3D-Höhen umfassen, Daten für generische Gebäude 52, Verkehrsflächen-Metadaten 54, die Grundrisse und Typen umfassen, Daten für 3D-Verkehrselemente 56, Verkehrselement-Metadaten 58 und Daten für generische Verkehrselemente bzw. Verkehrsobjekte 60.The in 2 The diagram shown illustrates steps of a second embodiment of the inventive method for providing a map. First, offline data 40 are provided. This offline data 40 includes data for a height model 42, for land use 44, for generic vegetation 46 suitable for all land use types, data for important, prominent buildings 48 within a 3D model, building metadata 50 including floor plans and 3D heights, data for generic buildings 52, traffic area metadata 54 including floor plans and types, data for 3D traffic elements 56, traffic element metadata 58, and data for generic traffic elements or traffic objects 60.

Bei einer nachfolgenden Online-Verarbeitung 62 werden aus den Daten für das Höhenmodell 52 und die Flächennutzung 44 Daten für eine Oberflächentextur 64 der Karte erzeugt. Weiterhin werden aus den Daten für die Flächennutzung 44 und die generische Vegetation 46 Daten für 3D-Pflanzen 66 erzeugt. Aus den Gebäude-Metadaten 50 und den Daten für die generischen Gebäude 52 werden Daten für 3D-Gebäude 68 erzeugt. Aus den Verkehrsflächen-Metadaten 54 werden Daten für 3D-Verkehrswege 70 erzeugt. Aus den Metadaten für Verkehrselemente 58 und den Daten für generische Verkehrselemente 60 werden bei der Online-Verarbeitung 62 Daten für 3D-Verkehrselemente 72 bereitgestellt.In subsequent online processing 62, data for a surface texture 64 of the map are generated from the data for the elevation model 52 and the land use 44. Furthermore, data for 3D plants 66 are generated from the data for land use 44 and the generic vegetation 46. Data for 3D buildings 68 are generated from the building metadata 50 and the data for generic buildings 52. Data for 3D traffic routes 70 are generated from the traffic area metadata 54. Data for 3D traffic elements 72 are provided during online processing 62 from the traffic element metadata 58 and the data for generic traffic elements 60.

Bei einer Bereitstellung der Szene 74 der Karte zur Darstellung des Raums wird aus den Daten für das Höhenmodell 52 und der Oberflächentextur 64 für die Szene 74 ein texturiertes Höhenmodell 76 erzeugt. Die Daten für 3D-Pflanzen 66 werden direkt in die Szene 74 übernommen. Aus den Daten für wichtige Gebäude 48 und den Daten für 3D-Gebäude 68 werden für die Szene 74 geeignete 3D-Gebäude 78 erzeugt. Die Daten für 3D-Verkehrswege 70 werden direkt in die Szene 74 übernommen. Aus den bereits bereitgestellten Daten für 3D-Verkehrselemente 56, 72 werden für die Szene 74 geeignete 3D-Verkehrselemente 80 erzeugt.When scene 74 of the map is provided to represent the space, a textured elevation model 76 is generated from the data for the elevation model 52 and the surface texture 64 for scene 74. The data for 3D plants 66 are directly incorporated into scene 74. Suitable 3D buildings 78 for scene 74 are generated from the data for important buildings 48 and the data for 3D buildings 68. The data for 3D roads 70 are directly incorporated into scene 74. Suitable 3D traffic elements 80 for scene 74 are generated from the already provided data for 3D traffic elements 56 and 72.

3 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 100 zum Bereitstellen einer Szene 102 für eine Karte 104, die zur Abbildung eines realen Raums 106, bei dem es sich hier um eine Landschaft handelt, ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Raum 106 wichtige 3D-Objekte 108 und sekundäre 3D-Objekte 110 umfasst. Die Anordnung 100 ist dazu ausgebildet, im Rahmen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die wichtigen 3D-Objekte 108 von den sekundären 3D-Objekten 110 unter Berücksichtigung einer Anwendung der bereitzustellenden Karte 104 zu unterscheiden. Dabei ergibt sich, dass durch die Anordnung 100 bei einer Erzeugung der Szene 102 für die Karte 104 die wichtigen 3D-Objekte 108 als reale 3D-Objekte 112 und die sekundären 3D-Objekte 110 als generische 3D-Objekte 114 dargestellt werden. 3 Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of an arrangement 100 according to the invention for providing a scene 102 for a map 104, which is designed to depict a real space 106, in this case a landscape. The space 106 is provided to include important 3D objects 108 and secondary 3D objects 110. The arrangement 100 is The arrangement 100 is designed to distinguish, within the framework of an embodiment of the method according to the invention, the important 3D objects 108 from the secondary 3D objects 110, taking into account the application of the map 104 to be provided. It follows that, with the arrangement 100, when generating the scene 102 for the map 104, the important 3D objects 108 are represented as real 3D objects 112 and the secondary 3D objects 110 as generic 3D objects 114.

Claims (12)

Verfahren zum Bereitstellen einer Karte (4, 104), die zur Abbildung von 3D-Objekten (108, 110) ausgebildet ist, wobei zum Bereitstellen der Karte (4, 104) zwischen wichtigen 3D-Objekten (108) und sekundären 3D-Objekten (110) unterschieden wird, und wobei die Karte (4, 104) aus realen 3D-Objekten (8, 10, 112), die die wichtigen 3D-Objekte (108) darstellen, und generischen 3D-Objekten (20, 22, 26, 114), die die sekundären 3D-Objekte (110) darstellen, kombiniert wird.Method for providing a map (4, 104) configured to represent 3D objects (108, 110), wherein for providing the map (4, 104) a distinction is made between important 3D objects (108) and secondary 3D objects (110), and wherein the map (4, 104) is combined from real 3D objects (8, 10, 112) representing the important 3D objects (108) and generic 3D objects (20, 22, 26, 114) representing the secondary 3D objects (110). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die realen 3D-Objekte (8, 10, 112) in der Karte (4, 104) platziert werden und mindestens eine Fläche (13), in der kein reales 3D-Objekt (8, 10, 112) platziert wird, als mindestens eine frei nutzbare Fläche (13) definiert wird, wobei in die mindestens eine frei nutzbare Fläche (13) die generischen 3D-Objekte (20, 22, 26, 114) eingefügt werden.Procedure according to Claim 1 , in which the real 3D objects (8, 10, 112) are placed in the map (4, 104) and at least one area (13) in which no real 3D object (8, 10, 112) is placed is defined as at least one freely usable area (13), in which the generic 3D objects (20, 22, 26, 114) are inserted into the at least one freely usable area (13). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die wichtigen 3D-Objekte (8, 10, 112) realitätsgetreu dargestellt werden.Procedure according to Claim 1 or 2 , in which the important 3D objects (8, 10, 112) are realistically represented. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem anwendungsbezogen entschieden wird, welche 3D-Objekte als wichtige 3D-Objekte (108) und welche 3D-Objekte als sekundäre 3D-Objekte (110) eingestuft werden.Method according to one of the preceding claims, wherein, depending on the application, a decision is made as to which 3D objects are classified as important 3D objects (108) and which 3D objects are classified as secondary 3D objects (110). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die realen 3D-Objekte (8, 10, 112) aus einer Datenbasis bereitgestellt werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the real 3D objects (8, 10, 112) are provided from a database. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem zeitabhängige Variationen der 3D-Objekte dargestellt werden, so dass die 3D-Objekte in Abhängigkeit aktueller äußerer Bedingungen dargestellt werden.Method according to one of the preceding claims, wherein time-dependent variations of the 3D objects are displayed, such that the 3D objects are displayed depending on current external conditions. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein dynamisches Verhalten der 3D-Objekte dargestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a dynamic behavior of the 3D objects is represented. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem markante 3D-Objekte als wichtige 3D-Objekte (108) eingestuft werden.Method according to one of the preceding claims, wherein distinctive 3D objects are classified as important 3D objects (108). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit dem eine zum Durchführen einer Navigation vorgesehene Karte (4, 104) dargestellt wird, wobei mindestens ein Verkehrsweg als reales 3D-Objekt (8, 10, 12) dargestellt wird.Method according to one of the preceding claims, by which a map (4, 104) intended for carrying out navigation is displayed, wherein at least one traffic route is displayed as a real 3D object (8, 10, 12). Anordnung zum Bereitstellen einer Karte (4, 104), die zur Abbildung von 3D-Objekten (108, 110) ausgebildet ist, wobei die Anordnung (100) dazu ausgebildet ist, beim Bereitstellen der Karte (4, 104) zwischen wichtigen 3D-Objekten (108) und sekundären 3D-Objekten (110) zu unterscheiden und die Karte (4, 104) aus realen 3D-Objekten (8, 10, 112), die die wichtigen 3D-Objekte (108) darstellen, und generischen 3D-Objekten (20, 22, 26, 114), die die sekundären 3D-Objekte (110) darstellen, zu kombinieren.Arrangement for providing a map (4, 104) configured to represent 3D objects (108, 110), wherein the arrangement (100) is configured to distinguish between important 3D objects (108) and secondary 3D objects (110) when providing the map (4, 104) and to combine the map (4, 104) from real 3D objects (8, 10, 112) representing the important 3D objects (108) and generic 3D objects (20, 22, 26, 114) representing the secondary 3D objects (110). Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Anordnung (100) nach Anspruch 10, ausgeführt wird.Computer program with programming code tools to perform all steps of a procedure according to one of the Claims 1 until 9 to be carried out if the computer program is installed on a computer or a corresponding computing unit, in particular in an arrangement (100) according to Claim 10 , is executed. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Anordnung (100) nach Anspruch 10, ausgeführt wird.A computer program product with program code resources stored on a computer-readable data carrier to execute all steps of a procedure according to one of the Claims 1 until 9 to be carried out if the computer program is installed on a computer or a corresponding computing unit, in particular in an arrangement (100) according to Claim 10 , is executed.
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