纹理生成系统技术方案

通过在地物的表面随机地排列单位纹理，在抑制处理负荷的同时，生成真实感强的纹理。对于建筑物等地物，以1个或多个窗为单位，准备表示点灯状态的ON图像、表示熄灯状态的OFF图像这样的单位纹理。此外，除了纹理之外，另外准备每个像素保存有0或1的二值的矩阵。在建筑物的表面贴附纹理时，确定与建筑物对应的单位纹理的排列数(横2×纵3等)，从矩阵的任意部分获取与该排列对应的像素。然后，根据保存于矩阵的1、0的值选择ON图像、OFF图像并贴附于建筑物的表面。通过这样操作，作为建筑物的外观，可在抑制处理负荷的同时，生成随机地混合存在点灯、熄灯的状态的真实感强的纹理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纹理生成系统
本专利技术涉及生成表示地物外观的纹理的纹理生成系统。
技术介绍
作为导航装置或计算机的画面等所用的电子地图，有三维地表现建筑物等地物的三维地图。三维地图中，通过三维模型表示地物的三维形状，在其表面贴附表示地物外观的纹理，从而提高真实感。纹理并非地物的整体外观，有时也仅对于窗等部分生成。专利文献1揭示了，对于楼宇之类的建筑物，以各层等要素单位事先准备纹理，根据层数重复适用该纹理，从而形成整个壁面的纹理的技术。近年来，对于提高三维地图的真实感的要求越来越高，还要求在三维地图中不仅表示昼景(白天的情景)，还表示夜景。夜景的情况下，楼宇的窗会混合存在灯光点亮的部分和灯光熄灭的部分。为了提高夜景的真实感，需要准备使灯光点亮、灯光熄灭混合存在的纹理。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-362184号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题为了提高夜景的真实感，希望随机地配置灯光点亮、灯光熄灭。作为一种方法，如果准备分别表示建筑物的窗的点灯/熄灯的2种类的纹理，对于每个窗利用随机数选择点灯/熄灯的2种类的纹理并进行配置，那么能够表现整体上随机的点灯状态。但是，三维地图包含大量的建筑物，因此这样的方法中，用于表现夜景的处理负荷巨大。作为减轻所述处理负荷的方法，考虑了以多个窗排列的组单位，准备多种类的表示点灯/熄灯的图案的纹理，通过随机数分开使用的方法。以下示出具体例子。图11是示例使用2种类的点灯图案的夜景的三维地图的说明图。这个例子中，如图的上侧所示，将横2列×纵4层的8个窗作为组。图中以阴影线表示的窗表示熄灯。图案A是最下面的层和倒数第2层右侧的窗熄灯，其他窗点灯的状态的纹理。图案B是下面2层的窗熄灯，其他窗点灯的状态的纹理。在图的下侧示出了通过随机数配置这些点灯图案来表示夜景的例子。但是，如果仔细地观察这个例子，在建筑物的加框的部分看出图案A、图案B，由此而在很大程度上破坏真实感。即，如果为了提高真实感而对于每个作为最小单位的窗使用随机数则会使处理负荷巨大，相反地，如果为了减轻处理负荷而以多个窗排列的组单位分开使用纹理则会破坏真实感。同样的问题不仅限于以窗为对象的情况，也不仅限于夜景。对于树木，也可以准备表示枝条或叶子的纹理等可适用于树木的部分的多种类的单位纹理，在随机地选择单位纹理的同时生成整体的纹理。对于山、田地、云等也同样。上述的问题在选择多种类的纹理并且可适用的各种地物中都同样会产生。本专利技术鉴于上述问题，目的在于提供一种纹理的生成方法，该方法兼顾了“处理负荷的抑制”和“由避免规律性带来的真实感的提高”。解决技术问题用的手段本专利技术可作为纹理生成系统而构成，该纹理生成系统是生成在三维地图中表示地物外观的纹理的纹理生成系统，其中，具备：地图数据库，存储表示所述地物的三维形状的三维模型和选择性地能够适用于该地物的多种类的单位纹理；矩阵存储部，存储对于每个像素存储了控制所述单位纹理的选择的控制值的规定尺寸的矩阵；以及纹理生成部，通过将多个所述单位纹理排列并贴附，从而生成构成所述三维模型的多边形的纹理，该纹理生成部使所述多边形中的所述排列的各位置与所述矩阵的像素具有对应关系，基于与所述各位置对应的所述矩阵的控制值，选择多种类的所述单位纹理的任一种，在所述各位置将分别选择的单位纹理排列并贴附。如果采用本专利技术，则作为表示三维模型的外观的纹理，可生成单位纹理随机配置的纹理。此外，单位纹理的选择中使用存储于矩阵的控制值，因此不需要进行对于每个三维模型的部位产生随机数等的处理，可抑制处理负荷。其结果是，对于单位纹理的配置，不易察觉规律性，对于地物可表现出更自然的外观。三维地图中，存在大量需要适用纹理的三维模型，因此通过使用矩阵而产生的处理负荷的减轻效果非常大。矩阵的尺寸可任意地设定。如果增大其尺寸，则多边形上的各位置与矩阵的像素的对应关系变得多样，因此也可使所选择的单位纹理的配置图案更多样化。可采用各种方法来使多边形上的各位置与矩阵的像素具有对应关系。例如，可以在矩阵上确定基准点，使其与多边形上的与排列相应的区域对应。将单位像素在多边形上以横2×纵3的排列进行配置的情况下，是使基准点周围的2×3像素与各位置分别对应的方法。对于多边形上的各位置，不需要分配矩阵上的连续的区域。例如，可采用将多边形上的各位置以规定的函数进行坐标变换成矩阵上的像素的方法。矩阵不一定是单一种类，可以分开使用多种类。但是，从减轻自存储器读出矩阵的处理的观点来看，与准备多个矩阵相比，较好是准备单一的大尺寸的矩阵。本专利技术中的纹理的“生成”包括：生成将单位纹理排列而成的1张纹理图像的形态、和选择单位纹理并直接贴附于三维模型的形态这两者。作为可适用本专利技术的三维模型，例如可考虑如图11中例示的建筑物、树木、山、田地、云等。建筑物的情况下，作为单位纹理，可准备表示窗的点灯/熄灯状态的纹理。可准备点灯、熄灯这2种类的纹理，也可准备表示多个窗的点灯图案的3种类以上的纹理。树木的情况下，作为单位纹理，可准备表示各种状态的枝条或叶子等的纹理。并且，通过在树木的树干周围选择这些单位纹理并进行配置，从而可表现多种多样的树木。可以将单位纹理彼此重叠配置。山和田地也同样，准备表示树木和作物等的各种状态的单位纹理即可。云的情况下，可准备表示白色、灰色等一片云的各部位的各种颜色的纹理。如果对于云的各部分选择这些纹理来进行配置，则可容易地表现混杂了各种颜色的多种多样的云。可以将单位纹理彼此重叠配置。除此之外，本专利技术还可适用于多种多样的三维模型。本专利技术中，保存于矩阵的控制值可采用各种各样的形态。例如，所述矩阵可以存储与所述单位纹理的各种类一一对应的控制值。例如，准备2种类的单位纹理时，是控制值也为2种类的形态。并不一定需要是像0和1这样连续的值，可采用10和100等任意的值。准备3种类的单位纹理时，控制值也为3种类即可。如果像这样事先使单位纹理与控制值一一对应，则可根据矩阵的控制值迅速唯一地确定单位纹理，因此能够进一步减轻处理负荷。此外，本专利技术中可以是：所述矩阵存储着比所述单位纹理的种类数更宽数值范围的控制值，所述纹理生成部通过所述控制值与规定的阈值的比较，将所述控制值量化为所述单位纹理的种类数并进行所述选择。例如，是保存0～255的范围内的任一值作为控制值的形态。准备2种类的单位纹理的情况下，根据阈值与控制值的大小关系，选择任一单位纹理即可。准备3种类的单位纹理的情况下，准备值不同的第一阈值、第二阈值(第一阈值＜第二阈值)，分成(1)控制值＜第一阈值的情况、(2)第一阈值≤控制值＜第二阈值的情况、(3)第二阈值≤控制值的情况，对3种类的单位纹理进行选择即可。上述形态中具有如下优点：控制值的范围和阈值可任意地设定，可根据这些设定而灵活地设定使用单位纹理的比例。使用阈值的情况下，所述纹理生成部可以根据规定的条件改变所述阈值来进行所述选择。通过这样操作，具有可根据条件改变使用单位纹理的比例，能够生成多种多样的纹理的优点。例如，对于建筑物准备表示窗的点灯/熄灯的2种类的纹理的情况下，通过根据时间改变阈值，可以表现几乎所有窗都点灯的黄昏后的状态、或几乎所有窗都熄灯的夜间的状态等多种多样的夜景。与怎样选择单位纹理无关地，所述纹理生成部都可以对于每次所述纹理的生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纹理生成系统，其是生成在三维地图中表示地物外观的纹理的纹理生成系统，其中，具备：地图数据库，存储表示所述地物的三维形状的三维模型和选择性地能够适用于该地物的多种类的单位纹理；矩阵存储部，存储对于每个像素存储了控制所述单位纹理的选择的控制值的规定尺寸的矩阵；以及纹理生成部，通过将多个所述单位纹理排列并贴附，从而生成构成所述三维模型的多边形的纹理，该纹理生成部使所述多边形中的所述排列的各位置与所述矩阵的像素具有对应关系，基于与所述各位置对应的所述矩阵的控制值，选择多种类的所述单位纹理的任一种，在所述各位置将分别选择的单位纹理排列并贴附。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.17 JP 2014-2548081.一种纹理生成系统，其是生成在三维地图中表示地物外观的纹理的纹理生成系统，其中，具备：地图数据库，存储表示所述地物的三维形状的三维模型和选择性地能够适用于该地物的多种类的单位纹理；矩阵存储部，存储对于每个像素存储了控制所述单位纹理的选择的控制值的规定尺寸的矩阵；以及纹理生成部，通过将多个所述单位纹理排列并贴附，从而生成构成所述三维模型的多边形的纹理，该纹理生成部使所述多边形中的所述排列的各位置与所述矩阵的像素具有对应关系，基于与所述各位置对应的所述矩阵的控制值，选择多种类的所述单位纹理的任一种，在所述各位置将分别选择的单位纹理排列并贴附。2.如权利要求1所述的纹理生成系统，其中，所述矩阵存储与所述单位纹理的各种类一一对应的控制值。3.如权利要求1所述的纹理生成系统，其中，所述矩阵存储着比所述单位纹理的种类数更宽数值范围的控制值，所述纹理生成部通过所述控制值与规定的阈值的比较，将所述控制值量化为所述单位纹理的种类数并进行所述选择。4.如权利要求3所述的纹理生成系统，其中，所述纹理生成部根据规定的条件改变所述阈值来进行所述选择。5.如权利要求1～4中的任一项所述的纹理生成系统，其中，所述纹理生成部对于每次所述纹理的生成，使所述排列的各位置与所述矩阵的像素的对应关系改变。6.如权利要求1～5中的任一项所述的纹理生成系统，其中，所述单位纹理作为将多种类的所述单位纹理以不相互重叠的方式配置而成的单一的整合纹理被存储，所述纹理生成部根据所述选择，...

【专利技术属性】
技术研发人员：富高翼，内海公志，福岛祐纪，
申请(专利权)人：株式会社吉奥技术研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP