DE102015120999A1 - A method of generating and displaying a computer-generated real-environment simulation environment - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung (10) abbildenden Simulationsumgebung mit einer Datenbasis, welche Daten des realen Geländes und der im Gelände befindlichen realen Objekte beinhaltet, wobei das Gelände und/oder die Objekte klassifiziert sind und wobei in der Simulationsumgebung ein Benutzer mit dem Gelände und/oder den Objekten entsprechend der Klassifikation interagiert wobei die Daten durch eine Auswertung von aus bei einem Überflug über und/oder bei einer Durchfahrt durch in der Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen gewonnen werden und ein geospezifisches Abbild des realen Geländes und/oder der realen Objekte beinhalten, und bei der Erzeugung der Datenbasis zumindest ein digitales Geländemodell in Form von Rasterdaten erstellt wird. A method of generating and displaying a computer-generated, real-world (10) simulated simulation environment having a database that includes real estate data and off-site real objects, wherein the terrain and / or objects are classified, and wherein in the simulation environment is a user interacts with the terrain and / or the objects according to the classification wherein the data is obtained by an evaluation of captured in an overflight over and / or during a passage through in the real environment images and a geospecific image of the real estate and / or the real Contain objects, and in the generation of the database at least a digital terrain model is created in the form of raster data.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung mit einer Datenbasis, welche Daten des realen Geländes und der im realen Gelände befindlichen realen Objekte beinhaltet, wobei das Gelände und/oder die Objekte klassifiziert sind und wobei bei der Darstellung der Simulationsumgebung ein Benutzer mit dem Gelände und/oder Objekten entsprechend der Klassifikation interagiert. The present invention relates to a method for generating and displaying a computer-generated, real-environment imaging simulation environment with a database containing real-estate data and real-world real objects, the terrain and / or objects being classified, and wherein the Representation of the simulation environment a user interacts with the terrain and / or objects according to the classification.

Verwandte Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung kommen in unterschiedlichen Ausführungen zum Einsatz. Besonders, jedoch keinesfalls ausschließlich werden derartige Verfahren zu Schulungs- und/oder Trainingszwecken verwendet. Der jeweilige Schulungs- und/oder Trainingszweck kann dabei höchst unterschiedlich ausfallen. Related methods for generating and displaying a computer-generated real-environment simulation environment are used in various embodiments. Especially, but by no means exclusively, such methods are used for training and / or training purposes. The respective training and / or training purpose can be very different.

Demnach finden gattungsgemäße Verfahren beispielsweise Einsatz bei der Ausbildung und Schulung von Piloten und/oder Zugführern. Allgemeiner ausgedrückt kommen derartige Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer computergenerierten Simulationsumgebung bevorzugt dann zum Einsatz, wenn die im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung ausgeführte Interaktion mit der Simulationsumgebung, in der Realität einer Tätigkeit entspricht, die mit erheblichen Risiken gesundheitlicher und/oder finanzieller Natur sowohl für die Realumgebung insgesamt als auch für die die Tätigkeit ausführende Person einhergehen würde. Accordingly, generic methods find use, for example, in the training and training of pilots and / or train drivers. More generally, such methods for generating and displaying a computer-generated simulation environment are preferably used when the interaction with the simulation environment carried out in the context of the simulation environment corresponds, in reality, to an activity involving significant health and / or financial risks for both the real environment as a whole, as well as the person performing the activity.

Dementsprechend sind verwandte Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer Simulationsumgebung auch aus dem militärischen Bereich bekannt, wobei sie gleichermaßen sowohl zu Ausbildungs- und Trainingszwecken von Fahrzeugführern und/oder Flugzeugführern als auch zur Einsatzvorbereitung von Bodentruppen Verwendung finden. Accordingly, related methods for generating and displaying a simulation environment are also known in the military field, where they are equally used both for training and training purposes of drivers and / or pilots as well as for the preparation of ground troops.

In einer Vielzahl der vorangehend beschriebenen Einsatzzwecke von Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer Simulationsumgebung sind die mit der Darstellung der Simulationsumgebung sowie die mit der Interaktion mit der Simulationsumgebung erreichten oder erreichbaren Schulungs- und/oder Trainingseffekte weitestgehend von einer realitätsgetreuen Abbildung der wirklichen Welt, also der Realumgebung im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung sowie von einer realitätsgetreuen Nachempfindung einer Interaktion des Benutzers des Verfahrens mit der Simulationsumgebung abhängig. In a variety of applications of methods for generating and displaying a simulation environment described above, the training and / or training effects achieved or achievable with the interaction with the simulation environment are largely based on a realistic representation of the real world, ie Real environment in the context of the representation of the simulation environment as well as a realistic depiction of an interaction of the user of the method with the simulation environment dependent.

Dies bedeutet für die Anwendung zur Einsatzvorbereitung im militärischen Bereich beispielsweise, dass die Vorbereitung auf einen Einsatz umso effektiver stattfinden kann, desto mehr die Darstellung der Simulationsumgebung einer Realumgebung eines geplanten Einsatzes ähnelt und desto realistischer oder realitätsgetreuer die Interaktion zwischen dem Benutzer der Simulationsumgebung und der Simulationsumgebung wirken oder vom Benutzer empfunden werden. For example, for the military preparation application, preparation for deployment is more effective, the more the representation of the simulation environment resembles a real environment of a planned deployment, and the more realistic or realistic the interaction between the simulation environment user and the simulation environment act or be felt by the user.

Darüber hinaus hängt die Benutzbarkeit von computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung in besonderem Maße auch von der Echtzeitdarstellung der Simulationsumgebung oder der Echtzeit Veränderbarkeit der Simulationsumgebung ab. Diese betrifft allgemein jede Form der Interaktion des Benutzers mit der Simulationsumgebung, die einen Effekt oder eine Auswirkung auf die Darstellung der Simulationsumgebung hat. Als allgemeinste Form dieser Interaktion kann beispielsweise eine Veränderung der Darstellungsposition und/oder der Darstellungsrichtung der Simulationsumgebung durch den Benutzer betrachtet werden, die eine Bewegung in der Simulationsumgebung sowie ein Umschauen in der Simulationsumgebung simulieren. Wenn diese Interaktion mit einem zu großen Zeitversatz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Benutzer durch ein entsprechendes Steuersignal die Interaktion initiiert und dem Zeitpunkt, zu dem die Darstellung der Simulationsumgebung durch eine Veränderung der Darstellung die Interaktion ausführt, erfolgt, wird die Darstellung der Simulationsumgebung einerseits als unecht oder unnatürlich empfunden und kann andererseits auch physische oder körperliche Unverträglichkeitsreaktionen, wie beispielsweise Schwindelgefühle oder Übelkeit, verursachen. In addition, the usability of computer-generated real-environment simulation environment also depends to a great extent on the real-time representation of the simulation environment or the real-time variability of the simulation environment. This generally relates to any form of user interaction with the simulation environment that has an effect or impact on the simulation environment. As the most general form of this interaction, for example, a change of the presentation position and / or the presentation direction of the simulation environment by the user can be considered, which simulate a movement in the simulation environment as well as a look around in the simulation environment. If this interaction occurs with too large a time offset between when a user initiates the interaction through a corresponding control signal and when the simulation environment is represented by a change in presentation, then the simulation environment is presented On the other hand, it may also cause physical or physical intolerance reactions, such as dizziness or nausea.

Aber auch für andere Interaktionen mit der Simulationsumgebung, wie beispielsweise die Auswirkungen eines simulierten Feuergefechts auf die Simulationsumgebung, kann und ist die Echtzeitdarstellung ein gleichermaßen wichtiges und schwer zu erreichendes Kriterium für die Qualität der Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung. However, for other interactions with the simulation environment, such as the impact of a simulated firefight on the simulation environment, real-time representation can and is an equally important and difficult criterion for the quality of the representation of a computer-generated real-environment simulation environment.

Um jedoch eine hochgradige Übereinstimmung zwischen einer Realumgebung und einer die Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung sowie deren Darstellung und die Interaktion mit ihr zu erreichen und um mit einer hochgradig realistisch anmutenden Simulationsumgebung in Echtzeit zu interagieren zu können, sind unterschiedliche Schwierigkeiten zu überwinden. However, in order to achieve a high degree of correspondence between a real environment and a simulation environment depicting and depicting the real environment, and interacting with it, and in order to be able to interact with a highly realistic simulation environment in real time, various difficulties must be overcome.

Einerseits müssen Daten gewonnen werden, die die Realumgebung möglichst genau und detailgetreu abbilden. Die Gewinnung solcher Daten ist aufgrund von Satellitentechnik in Verbindung mit Geo-Informationssystemen sowie gestützt durch unbemannte Aufklärungsfahrzeuge oder Aufklärungsflugzeuge in der Vergangenheit insgesamt weniger problematisch geworden. On the one hand, data must be obtained that reproduce the real environment as accurately and faithfully as possible. The extraction of such data is based on satellite technology in conjunction with geo-information systems and supported by Unmanned reconnaissance vehicles or reconnaissance aircraft have generally become less problematic in the past.

Größere Probleme stellen die durch die Abbildung der Realumgebung generierten Datenmengen sowie deren sinnvolle und effiziente Verwendung bei der Erzeugung und der Darstellung einer daraus abgeleiteten computergenerierten Simulationsumgebung dar. Denn dabei sind insbesondere der zur Verfügung stehende Datenspeicher, insbesondere die Größe und die Lese-/Schreibegeschwindigkeit des zur Verfügung stehenden Datenspeichers sowie die Rechenleistung der bei der Erzeugung und Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung zum Einsatz kommenden Recheneinheiten, insbesondere Darstellungsrecheneinheiten als Flaschenhals oder als Flaschenhälse hinsichtlich der verarbeitbaren Datenmengen zu betrachten. Greater problems are the data volumes generated by mapping the real environment as well as their meaningful and efficient use in the generation and display of a computer-generated simulation environment derived therefrom. In particular, the available data memory, in particular the size and the read / write speed of the available data storage and the computing power of the generation and presentation of a computer-generated, a real environment imaging simulation environment for use coming computing units, in particular representation calculation units as a bottleneck or bottlenecks in terms of processable amounts of data to consider.

Bekannte Geo-Informationssysteme, deren Daten ein hochauflösendes realitätsgetreues Abbild der Realumgebung umfassen, haben verschiedene Nachteile. Einerseits ist für die entsprechenden Daten, die in der Regel als dreidimensionale Punktwolke oder als ein dreidimensional vermaschtes Dreiecksmodell vorliegen, ein besonders großes Datenvolumen nötig, was dazu führt, dass eine darauf basierende Simulationsumgebung lediglich in einem sehr kleinem Umfeld um die Darstellungsposition in Echtzeit mit einer entsprechend realitätsgetreuen Darstellung dargestellt werden kann. Auch alternative Systeme, in denen die Daten zunächst komprimiert werden, bevor die eigentliche Darstellung der computergenerierten Simulationsumgebung erfolgt, haben den Nachteil, dass sowohl Rechenkapazität oder ein Teil der zur Verfügung stehenden Rechenleistung für die Komprimierung bzw. Vereinfachung der vorliegenden Daten aufgewendet werden muss, die somit nicht mehr zur Darstellung der Simulationsumgebung zur Verfügung steht und andererseits durch die Komprimierung oder Vereinfachung der Daten das Maß an realitätstreue erheblich und über die Maßen einbüßt, so dass eine auf diese Weise erreichbare Echtzeitdarstellung einer größeren Umgebung um die Darstellungsposition ebenfalls unzufriedenstellend ist. Known geo-information systems, whose data comprise a high-resolution realistic image of the real environment, have several disadvantages. On the one hand, a particularly large volume of data is required for the corresponding data, which is generally available as a three-dimensional point cloud or as a three-dimensionally meshed triangular model, which means that a simulation environment based on it can only be displayed in a very small environment around the display position in real time according to realistic representation can be displayed. Alternative systems in which the data are first compressed before the actual presentation of the computer-generated simulation environment, have the disadvantage that both computing capacity or part of the available computing power for the compression or simplification of the existing data must be spent, the Thus, the representation of the simulation environment is no longer available and on the other hand by the compression or simplification of the data, the level of true to reality significantly and beyond the loss, so that achievable in this way real-time representation of a larger environment around the display position is also unsatisfactory.

Darüber hinaus haben die Daten hochauflösender eine Realumgebung abbildendes Geo-Informationssystems den Nachteil, dass diese in der Regel nur zur Betrachtung, also zur Darstellung einer Simulationsumgebung geeignet sind, für eine Interaktion eines Benutzers mit der Simulationsumgebung, die über die Betrachtung oder Darstellung aus unterschiedlichen Positionen und Richtungen hinausgeht, jedoch ungeeignet sind. Letztgenannter Nachteil geht mitunter auf eine mangelnde Unterscheidbarkeit von Gelände und Objekten bei der Erzeugung der Daten und bei der Darstellung der Simulationsumgebung zurück. In addition, the data of high-resolution real-environment geo-information systems have the disadvantage that they are usually only suitable for viewing, ie for representing a simulation environment, for an interaction of a user with the simulation environment, via viewing or presentation from different positions and directions, but are inappropriate. The latter disadvantage is sometimes due to a lack of distinguishability of terrain and objects in the generation of the data and in the representation of the simulation environment.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend darin, ein Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung mit einer Datenbasis, welche Daten des realen Geländes und der im realen Gelände befindlichen realen Objekte beinhaltet und wobei das Gelände und/oder die Objekte klassifiziert sind und während der Darstellung der Simulationsumgebung ein Benutzer mit dem Gelände und/oder den Objekten entsprechend der Klassifikation interagiert, anzugeben, welches eine realitätsgetreue und schnelle, insbesondere reaktionsschnelle Darstellung der Simulationsumgebung und Interaktion mit der Simulationsumgebung ermöglicht. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of generating and displaying a computer-generated real-environment simulation environment having a database that includes real-world and real-world real-estate data and classifying terrain and / or objects and during the presentation of the simulation environment, a user interacts with the terrain and / or the objects according to the classification to provide a realistic and fast, in particular responsive representation of the simulation environment and interaction with the simulation environment.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Daten durch eine Auswertung von bei einem Überflug über und/oder bei einer Durchfahrt durch die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen gewonnen werden und ein geospezifisches Abbild des realen Geländes und/oder der realen Objekte, also der Realumgebung beinhalten und bei der Erzeugung der Datenbasis zumindest ein digitales Geländemodell in Form von Rasterdaten erstellt wird. This object is achieved in a method of the type mentioned above in that the data is obtained by an evaluation of recorded during an overflight over and / or during a passage through the real environment image recordings and a geospecific image of the real estate and / or the real objects , So include the real environment and at least one digital terrain model is created in the form of raster data in the generation of the database.

Durch die vorgeschlagene Lösung wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichermaßen eine realitätsgetreue Abbildung der Realumgebung sowie eine schnelle und/oder reaktionsschnelle Interaktion und/oder Darstellung der Simulationsumgebung ermöglicht. As a result of the proposed solution, a realistic representation of the real environment as well as a fast and / or fast reaction and / or representation of the simulation environment are made possible in the context of the method according to the invention.

Denn durch die Auswertung von bei einem Überflug über und/oder bei einer Durchfahrt durch die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen werden Daten aufgenommen, die hochauflösend und geospezifisch sind, also die Realumgebung maßstabs- und detailgetreu abbilden. Darüber hinaus wird durch die Erstellung eines digitalen Geländemodells in Form von Rasterdaten eine ganz besonders vorteilhafte Vereinfachung und/oder Reduzierung der Daten oder des Datenvolumens der Datenbasis erreicht, die trotzdem eine hochauflösende oder detailgetreue Darstellung der Simulationsumgebung sowie eine schnelle und reaktionsschnelle Interaktion mit der Simulationsumgebung erlauben. Eine weitere der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Besonderheit wird dadurch erreicht, dass zumindest das digitale Geländemodell in Form von Rasterdaten erstellt wird. Besonders vorteilhaft ist dabei insbesondere die geringe Datenmenge oder das geringe Datenvolumen, welches durch die Verwendung von Rasterdaten verursacht wird. Umgekehrt treten die Nachteile der Verwendung von Rasterdaten zur Beschreibung der Simulationsumgebung, die mitunter darin bestehen, dass starke Änderungen einer Oberfläche in einer von drei Raumrichtungen, wie beispielsweise der Höhe, nur schwierig oder mit besonderen Hilfsmitteln gut abgebildet werden können, bei der Abbildung des Geländes der Realumgebung nur selten, beispielsweise bei der Abbildung einer bergigen Realumgebung mit steilen Felswänden oder vergleichsbaren steilen Anstiegen auf. This is because the analysis of image recordings taken during an overflight above and / or during a transit through the real environment records data which are high-resolution and geospecific, ie reproduce the real-world environment in terms of scale and detail. In addition, the creation of a digital terrain model in the form of raster data achieves a particularly advantageous simplification and / or reduction of the data or the data volume of the database, which nevertheless permits a high-resolution or detailed representation of the simulation environment as well as a fast and responsive interaction with the simulation environment , A further feature of the present invention is achieved in that at least the digital terrain model is created in the form of raster data. Particularly advantageous is in particular the small amount of data or the small volume of data, which is caused by the use of raster data. Conversely, the drawbacks of using raster data to describe the simulation environment sometimes come in it insist that large changes in a surface in one of three spatial directions, such as height, can be easily imaged with difficulty or with special tools, rarely in mapping the terrain of the real environment, such as mapping a mountainous real environment with steep rock faces or comparably steep climbs up.

Das bedeutet, dass gerade bei der Verwendung von Rasterdaten zur Erzeugung eines digitalen Geländemodells bei der Erzeugung der Datenbasis insbesondere die Vorteile von Rasterdaten zutage treten, wohingegen die Nachteile der Rasterdaten selten oder kaum berücksichtigt oder ausgeglichen werden müssen. This means that especially when using raster data for generating a digital terrain model in the generation of the database in particular the benefits of raster data come to light, whereas the disadvantages of raster data rarely or hardly considered or compensated.

In einer besonders vorteilhaften ersten Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens ist vorgesehen, dass bei der Erzeugung der Datenbasis zusätzlich auch ein digitales Oberflächenmodell der Realumgebung in Form von Rasterdaten erzeugt wird. Das Oberflächenmodell der Realumgebung umfasst gleichermaßen eine Abbildung des realen Geländes als auch der im realen Gelände befindlichen realen Objekte. Auch wenn gerade im Bereich der Abbildung realer Objekte, wie beispielsweise Pflanzen, Gebäude, Fahrzeuge und/oder anderer Gegenstande aufgrund vermehrt auftretender, vertikal verlaufender Oberflächen die Nachteile von Rasterdaten stärker ins Gewicht fallen, so kann die Erstellung eines Oberflächenmodells der Realumgebung in Form von Rasterdaten trotzdem mitunter von besonderem Vorteil sein. Beispielsweise kann die Erzeugung eines solchen Oberflächenmodells bei der Darstellung der Simulationsumgebung in speziellen Betriebsarten vorteilhaft zum Einsatz kommen, bei denen sich die Interaktion mit der Simulationsumgebung auf die Veränderung der Darstellungsposition und die Darstellungsrichtung, insbesondere aus einer Vogelperspektive, beschränkt. Denn bei einer derartigen Limitierung der Interaktion fallen die Nachteile eines Oberflächenmodells, welches in Rasterdaten vorliegt, weniger bis gar nicht ins Gewicht. In a particularly advantageous first embodiment of the proposed method, it is provided that in the generation of the database additionally a digital surface model of the real environment in the form of raster data is generated. The surface model of the real environment also includes an image of the real terrain as well as the real objects located in real terrain. Even if the disadvantages of raster data are more important in the area of imaging real objects such as plants, buildings, vehicles and / or other objects due to increasingly occurring, vertically extending surfaces, the creation of a surface model of the real environment in the form of raster data Nevertheless, sometimes be of special advantage. For example, the generation of such a surface model in the representation of the simulation environment can be advantageously used in special operating modes in which the interaction with the simulation environment is limited to the change of the presentation position and the presentation direction, in particular from a bird's-eye view. For such a limitation of the interaction, the disadvantages of a surface model, which is present in raster data, less or even not significant.

Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass bei der Erzeugung des Geländemodells und/oder des Oberflächenmodells jedem Rasterpunkt der Rasterdaten ein Höhenwert zugeordnet wird. Dies bedeutet, dass die Rasterpunkte beispielsweise drei Koordinaten aufweisen, von denen zwei auf eine Position in einer horizontalen Bezugsebene verweisen und die dritte Koordinate einen Abstand oder eine Höhe von der Bezugsebene angeben. Der Abstand der Rasterpunkte in der Bezugsebene kann in beiden Dimensionen beispielsweise 5 cm betragen. Dadurch wird, insbesondere für die Abbildung des realen Geländes in Form eines digitalen Geländemodells, eine sehr genaue und detailgetreue Abbildung des realen Geländes ermöglicht. Particularly advantageous can be provided that in the generation of the terrain model and / or the surface model each grid point of the raster data is assigned a height value. This means that the grid points have for example three coordinates, two of which refer to a position in a horizontal reference plane and the third coordinate indicate a distance or a height from the reference plane. The distance of the grid points in the reference plane can be, for example, 5 cm in both dimensions. As a result, a very accurate and detailed reproduction of the real estate is made possible, in particular for the imaging of the real terrain in the form of a digital terrain model.

Der Unterschied zwischen einem Höhenraster, bei dem jedem Rasterpunkt in einer zweidimensionalen Bezugsebene ein Höhenwert zugeordnet wird, und einer Punktwolke liegt darin, dass beispielsweise für einen Rasterpunkt mit den Koordinaten X1 und Y1 der Bezugsebene für diese Rasterdaten lediglich genau ein Höhenwert möglich ist, wohingegen bei einer Punktwolke für einen bestimmten Wert einer ersten Raumkoordinate beispielsweise X1 und einem bestimmten Wert einer zweiten Raumkoordinate beispielsweise Y1 unendlich viele Punkte mit jeweils unterschiedlichen dritten Raumkoordinaten Z1 bis ZN definiert werden können. Daher gelten die insbesondere für das digitale Geländemodell bei der Erzeugung der Datenbasis zum Einsatz kommenden Rasterdaten auch als 2,5-dimensionale Daten und nicht als echte 3-dimensionale Daten, wie beispielsweise eine Punktwolke oder Vektordaten. The difference between a height raster in which each raster point in a two-dimensional reference plane is assigned a height value and a point cloud is that, for example, only one height value is possible for a raster point with the coordinates X1 and Y1 of the reference plane for this raster data a point cloud for a particular value of a first spatial coordinate, for example, X1 and a certain value of a second spatial coordinate, for example, Y1 infinitely many points each having different third spatial coordinates Z1 to ZN can be defined. Therefore, the raster data used in particular for the digital terrain model in the generation of the database also apply as 2.5-dimensional data and not as true 3-dimensional data, such as a point cloud or vector data.

Wie jedoch oben bereits beschrieben, ist für die Abbildung eines realen Geländes in Form eines digitalen Geländemodells die Verwendung von Rasterdaten besonders vorteilhaft, weil reale Gelände in den seltensten Fällen extreme Höhenunterschiede auf kleinem Raum aufweisen, die mit Rasterdaten entsprechend schlecht abgebildet werden können. Dabei ist jedoch der große Vorteil der Erzeugung eines digitalen Geländemodells im Rahmen der Erzeugung der Datenbasis in Form von Rasterdaten der, dass die Rasterdaten deutlich weniger Datenvolumen verursachen, deshalb weniger Speicherkapazität benötigen und folglich trotz einer hohen räumlichen Auflösung im Rahmen der Darstellung und Interaktion mit der Simulationsumgebung schnell verarbeitet werden können. However, as already described above, the use of raster data is particularly advantageous for the imaging of a real terrain in the form of a digital terrain model, because real terrain rarely have extreme height differences in a small space, which can be mapped poorly with raster data. However, the great advantage of generating a digital terrain model in the context of the generation of the database in the form of raster data that the raster data cause significantly less data volume, therefore require less storage capacity and thus despite high spatial resolution in the context of representation and interaction with the Simulation environment can be processed quickly.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens wird zudem vorgesehen, dass bei der Erzeugung der Datenbasis zumindest eine digitale Farbkarte in Form von Rasterdaten erstellt wird, wobei jedem Rasterpunkt ein Farbwert zugeordnet wird. In an advantageous development of the proposed method, it is additionally provided that at least one digital color map is created in the form of raster data during the generation of the database, wherein one color value is assigned to each raster point.

Ein derartiges Farbraster ist besonders vorteilhaft, wenn im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung zumindest Teile der dargestellten Simulationsumgebung in einer großflächigen Darstellung dargestellt werden, wie beispielsweise als Übersichtsdarstellung oder als Darstellung weit entfernter Teile der Simulationsumgebung bezogen auf die aktuelle Darstellungsposition. Such a color raster is particularly advantageous when, in the context of the representation of the simulation environment, at least parts of the illustrated simulation environment are displayed in a large-scale representation, such as an overview or as a representation of distant parts of the simulation environment relative to the current display position.

Denn in derartigen Darstellungssituationen oder bei derartigen Teilen einer Darstellungssituation ist die räumliche Auflösung von beispielsweise 5 × 5 cm der Rasterpunkte in der Bezugsebene ausreichend, um eine ausreichend realitätsgetreue Farbgebung oder Kolorierung des entsprechenden Rasters beispielsweise des digitalen Geländemodells zu erzeugen. Der besondere Vorteil liegt auch bei der Erzeugung und der Verwendung einer Farbkarte in Form Rasterdaten darin, dass die entsprechende Farbkarte lediglich ein verhältnismäßig geringes Datenvolumen verursacht, beispielsweise im vergleich zu Farbtexturen. For in such representational situations or in such parts of a presentation situation, the spatial resolution of, for example, 5 × 5 cm of the grid points in the reference plane is sufficient to produce a sufficiently realistic color or coloration of the corresponding grid, for example, the digital terrain model. The special advantage is also at the generation and use of a color map in the form of raster data in that the corresponding color map causes only a relatively small volume of data, for example compared to color textures.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei der Erzeugung der Datenbasis zumindest eine digitale Klassifikationskarte in Form von Rasterdaten erzeugt wird, wobei jedem Rasterpunkt eine Typenklasse zugeordnet wird. Da die Interaktion zwischen dem Benutzer und der Simulationsumgebung, insbesondere mit dem Gelände und/oder den Objekten auf der Klassifikation beruhen kann oder in Abhängigkeit von der Klassifikation erfolgen kann, ist es besonders wünschenswert, wenn auch die Klassifikation bei der Erstellung der Datenbasis einerseits möglichst genau und hochauflösend und andererseits möglichst mit einem geringen Datenvolumen erzeugt wird, so dass während der Darstellung der Simulationsumgebung möglichst schnell und mit ebenfalls einem geringen Datenvolumen auf die Klassifikationskarte zugegriffen werden kann. Dabei kommen die oben schon genannten Vorteile hinsichtlich von Rasterdaten auch bei der Klassifikationskarte, insbesondere bei eine das digitale Geländemodell klassifizierenden Klassifikationskarte besonders zum Tragen. Denn noch mehr als bei Höhenwerten, ist es bei der Änderung der Klassifikation, also beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Typenklassen vollkommen ausreichend, wenn die entsprechenden Daten als zweidimensionales Raster mit jeweils einer Typenklasse vorliegen, da damit immer noch sehr hochauflösende Unterscheidungen zwischen unterschiedlichen Typen von Geländen und/oder Objekten vorgenommen werden können. In a further advantageous embodiment of the method, it is provided that at least one digital classification map is generated in the form of raster data when generating the database, with each raster point being assigned a type class. Since the interaction between the user and the simulation environment, in particular with the terrain and / or the objects can be based on the classification or depending on the classification, it is particularly desirable if the classification in the creation of the database on the one hand as accurate as possible and high-resolution and on the other hand as possible generated with a small volume of data, so that can be accessed as quickly as possible and also with a small amount of data on the classification map during the presentation of the simulation environment. The above-mentioned advantages with regard to raster data are also particularly evident in the classification card, in particular in a classification card classifying the digital terrain model. For even more than at height values, it is completely sufficient when changing the classification, ie when switching between different type classes, if the corresponding data as a two-dimensional grid, each with a type class, since still very high-resolution distinctions between different types of terrain and / or objects can be made.

Beispielsweise können als unterschiedliche Typenklassen Zahlenwerte vorgegeben werden, die bei der Klassifizierung des digitalen Geländemodells ein Maß für die Verdichtung des oberflächennahen Geländes sind. So könnte beispielsweise einer asphaltierten Straße oder einem gepflasterten Weg ein entsprechend hoher Zahlenwert der Typenklasse zugeordnet werden, wohingegen einem Sumpf, einem Moor oder gar einer Wasseroberfläche ein entsprechend niedriger Wert als Typenklasse zugeordnet werden würde. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, dass einzelne diskrete Typenklassen vorliegen, die den entsprechenden Rasterpunkten zugeordnet sind, wobei die diskreten Typenklassen eine oder mehrere Eigenschaften des Geländes bestimmen können. So kann beispielsweise eine eigene Typenklasse für Sumpf, stehendes Wasser, fließendes Wasser, Wiese und verschiedene Typen von Wegen und/oder Straßen definiert werden, wobei durch die entsprechende Typenklasse eine oder eine Vielzahl von Eigenschaften beschrieben werden. For example, numerical values can be specified as different type classes, which are a measure of the densification of the near-surface terrain in the classification of the digital terrain model. Thus, for example, a paved road or a paved road could be assigned a correspondingly high numerical value of the type class, whereas a swamp, a bog or even a water surface would be assigned a correspondingly lower value than the type class. Alternatively or additionally, however, it can also be provided that there are individual discrete type classes which are assigned to the corresponding grid points, wherein the discrete type classes can determine one or more properties of the site. Thus, for example, a separate type class can be defined for swamp, stagnant water, running water, grassland and various types of roads and / or roads, with one or a plurality of properties being described by the corresponding type class.

Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass alle bisher beschriebenen Rasterdaten ein gemeinsames Bezugssystem aufweisen. Das bedeutet, dass eine übereinstimmende Anordnung der Rasterpunkte hinsichtlich der zwei Raumkoordinaten der Bezugsebene des Rasters gegeben ist. Damit kann einerseits eine besonders schnelle und effektive Verarbeitung von insbesondere mehr als einem Satz an Rasterdaten während der Darstellung der Simulationsumgebung erreicht und zudem das benötigte Datenvolumen weiter reduziert werden. Particularly advantageously, it can be provided that all raster data described so far have a common reference system. This means that there is a matching arrangement of the screen dots with respect to the two spatial coordinates of the reference plane of the screen. Thus, on the one hand, a particularly fast and effective processing of, in particular, more than one set of raster data during the presentation of the simulation environment can be achieved and, moreover, the required data volume can be further reduced.

In einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass bei der Erzeugung der Datenbasis zumindest teilweise computergenerierte Objekte als 3D-Modelle in Form von Vektordaten und/oder Punktwolken insbesondere automatisch erzeugt werden. In a further, likewise advantageous refinement of the method, it can be provided that computer-generated objects are generated automatically as 3D models in the form of vector data and / or point clouds, in particular when the database is generated.

Die Verwendung von Punktwolken oder Vektordaten zur Abbildung von realen Objekten in den Daten der Datenbasis zur Abbildung der Realumgebung mittels der Simulationsumgebung ist, insbesondere bei der Verwendung eines digitalen Geländemodells basierend auf Rasterdaten, besonders vorteilhaft. Denn gerade für Objekte, die mitunter einen hohen Anteil an vertikal oder annähernd vertikal verlaufenden Oberflächen aufweisen, bieten sich Punktwolken oder Vektordaten besonders an, da damit derartige Strukturen und Oberflächen besonders effektiv in einer hochauflösenden Form abgebildet werden können. Darüber hinaus kann bei der beschränkten Verwendung von Punktwolken oder Vektordaten für Objekte der computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung auch die dazu nötige Datenmenge in einem vertretbaren Umfang gehalten werden. Dies bedeutet, dass eine Erzeugung von echten 3D-Objekten eine optimale Ergänzung für ein 2,5-dimensionales digitales Geländemodell darstellt. The use of point clouds or vector data to represent real objects in the data of the database for mapping the real environment by means of the simulation environment is particularly advantageous, especially when using a digital terrain model based on raster data. This is because point clouds or vector data are particularly suitable for objects which sometimes have a high proportion of vertical or approximately vertical surfaces, since such structures and surfaces can be imaged particularly effectively in a high-resolution form. Moreover, with the limited use of point clouds or vector data for objects of the computer-generated real-environment simulation environment, the amount of data required for this can also be kept to a reasonable extent. This means that creating real 3D objects is an optimal complement to a 2.5-dimensional digital terrain model.

Die automatische Erzeugung derartiger dreidimensionaler Modelle in Form von Vektordaten und/oder Punktwolken hat den Vorteil, dass ohne eine händische oder teilautomatisierte Modellierung der Objekte hochgradig genaue und detailgetreue Objekte der Datenbasis der Simulationsumgebung zugrunde gelegt werden können. Auf die Art und Weise, in der insbesondere die automatische Erzeugung der zumindest teilweise computergenerierten Objekte erfolgt, wird im Rahmen der nachfolgenden Ausführungsform noch genauer eingegangen. The automatic generation of such three-dimensional models in the form of vector data and / or point clouds has the advantage that highly accurate and detailed objects of the database of the simulation environment can be used without manual or semi-automated modeling of the objects. The manner in which, in particular, the automatic generation of the at least partially computer-generated objects takes place will be discussed in more detail in the context of the following embodiment.

Eine diesbezügliche Ausgestaltungsweise des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass bei der Erzeugung der Datenbasis die realen Objekte, insbesondere in einem Oberflächenmodell erkannt und als real abbildende Objekte gespeichert und/oder klassifiziert werden. Beispielsweise können anhand geeigneter Algorithmen in einem Oberflächenmodell einer Realumgebung Bereiche identifiziert werden, die Objekte abbilden. Umgekehrt ausgedrückt kann es durch die Anwendung entsprechender Algorithmen auch besonders effektiv sein, in einem Oberflächenmodell der Realumgebung diejenigen Teile oder Bereich zu identifizieren, die Gelände, also reales Gelände, abbilden und entsprechend die nicht identifizierten oder die verbleibenden Teile oder Bereiche als Objekte zu identifizieren. A related embodiment of the proposed method provides that in the generation of the database, the real objects, in particular recognized in a surface model and stored as real-image objects and / or classified. For example, using appropriate algorithms in a surface model In a real environment, areas that represent objects are identified. Conversely, using appropriate algorithms, it may also be particularly effective to identify in a surface model of the real environment those parts or areas that map terrain, ie real terrain, and to identify the unidentified or remaining parts or areas as objects accordingly.

In einem weiteren Verfahrensschritt kann dann anhand der aus dem Oberflächenmodell ersichtlichen Oberflächen der identifizierten Objekte auf die Art oder den Typ des Objektes geschlossen werden. So können beispielsweise charakteristische Merkmale erkannt werden, die auf ein Gebäude oder einen Baum schließen lassen. Anhand einer derartigen Zuweisung kann das identifizierte Objekt klassifiziert werden. Anhand dieser Identifizierung und Klassifizierung ist es möglich, die Abbildungen realer Objekte in einem Oberflächenmodell der Realumgebung zu identifizieren, zu klassifizieren und diese zudem als Abbildung realer Objekte, also als realabbildende Objekte, in der Datenbasis zu speichern. In a further method step, it is then possible to deduce the type or the type of the object based on the surfaces of the identified objects which can be seen from the surface model. For example, characteristic features can be identified that indicate a building or a tree. Based on such an assignment, the identified object can be classified. On the basis of this identification and classification, it is possible to identify the images of real objects in a surface model of the real environment, to classify them and also to store them as a depiction of real objects, ie as real-image objects, in the database.

Die vorangegangen beschriebenen Verfahrensschritte können weitestgehend automatisiert ausgeführt werden, so dass eine automatische Erkennung realer Objekte sowie entsprechend realabbildender Objekte ausgeführt werden kann. Zudem kann vorgesehen sein, dass die realabbildenden Objekte in einer Objektdatenbank gespeichert werden, die für jedes Objekt einen entsprechenden Verweis zum realabbildenden Gelände des Geländemodells aufweist. The method steps described above can be carried out largely automated, so that an automatic detection of real objects and corresponding real-imaging objects can be performed. In addition, it can be provided that the real-imaging objects are stored in an object database which has a corresponding reference to the real-imaging terrain of the terrain model for each object.

Zusätzlich kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass bei der Erzeugung der Datenbasis aus erkannten realabbildenden Objekten zumindest teilweise computergenerierte Objekte erzeugt werden, insbesondere mit einem Bezugsrasterpunkt der Rasterdaten des Oberflächenmodells. Somit kann nach der Erkennung und Klassifizierung, insbesondere nach der automatischen Erkennung und Klassifizierung von realen Objekten oder realabbildenden Objekten vorgesehen sein, dass diese, wenn nötig, in ein zumindest teilweise computergeneriertes Objekt, insbesondere ein 3D-Modell in der Form von Vektordaten und/oder Punktwolken überführt wird und weiterhin gegebenenfalls mit einem entsprechenden Bezugspunkt, nämlich einem Bezugsrasterpunkt, der Rasterdaten des Oberflächen- und/oder Geländemodells versehen wird. So wird insgesamt erreicht, dass beispielsweise aus einem Oberflächenmodell der Realumgebung über die oben beschriebenen Zwischenschritte zumindest teilweise computergenerierte Objekte als realabbildende Objekte mit einem entsprechenden räumlichen Bezug zum Gelände, der dem Bezug des realen Objektes zum realen Gelände entspricht, generiert und in der Datenbasis gespeichert werden. Diese dreidimensionalen Modelle realabbildender Objekte können dann als hochauflösende und realitätsgetreue Abbildungen realer Objekte im Rahmen der Darstellung und der Interaktion mit der Simulationsumgebung angezeigt und verwendet werden. In addition, it can be provided in a further advantageous embodiment that, when generating the database from recognized real imaging objects, at least partially computer-generated objects are generated, in particular with a reference raster point of the raster data of the surface model. Thus, after the recognition and classification, in particular after the automatic recognition and classification of real objects or real-imaging objects, it may be provided that these, if necessary, are converted into an at least partially computer-generated object, in particular a 3D model in the form of vector data and / or Point cloud is transferred and further optionally provided with a corresponding reference point, namely a reference grid point, the raster data of the surface and / or terrain model. Thus, on the whole it is achieved that, for example, from a surface model of the real environment via the intermediate steps described above at least partially generated computer-generated objects as real imaging objects with a corresponding spatial reference to the terrain, which corresponds to the reference of the real object to real terrain, and stored in the database , These three-dimensional models of real-image objects can then be displayed and used as high-resolution and realistic images of real objects as part of the representation and interaction with the simulation environment.

In einer ebenfalls vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei der Erzeugung der Datenbasis Ausschnitte des digitalen Geländemodells als separate Kacheln in der Datenbasis gespeichert werden. Dabei kann zudem vorgesehen sein, dass für ein und demselben Ausschnitt des Geländemodells eine Mehrzahl an Kacheln gespeichert werden, die unterschiedliche Eigenschaften des Geländemodells, wie beispielsweise die Farbkarte, die Klassifikationskarte oder dergleichen speichern. Ebenfalls kann auch vorgesehen sein, dass für ein und demselben Ausschnitt des digitalen Geländemodells separate Kacheln in der Datenbasis gespeichert werden, in denen jeweils eine Eigenschaft, mehrere Eigenschaften oder alle Eigenschaften des Geländemodells in unterschiedlichen Auflösungen gespeichert sind. In a likewise advantageous development of the method, it is provided that, when generating the database, sections of the digital terrain model are stored as separate tiles in the database. In this case, it can also be provided that for the same section of the terrain model a plurality of tiles are stored which store different properties of the terrain model, such as the color map, the classification map or the like. It can also be provided that separate tiles are stored in the database for one and the same section of the digital terrain model, in each of which one property, several properties or all properties of the terrain model are stored in different resolutions.

Das Verwenden von Kacheln hat allgemein den Vorteil, dass die Daten der Datenbasis besser strukturiert und dadurch schneller gelesen werden können. Insbesondere das Vorsehen von mehreren Kacheln, die einen entsprechenden Ausschnitt des Geländemodells in unterschiedlichen räumlichen Auflösungen abbildet, kann bei der Darstellung der Simulationsumgebung und bei der Interaktion mit der Simulationsumgebung besonders vorteilhafte Auswirkungen haben, da es ermöglicht, unterschiedliche Ausschnitte des Geländemodells mit jeweils an die Erfordernisse angepasste unterschiedliche räumliche Auflösungen darzustellen, wobei eine Darstellung mit einer verringerten Auflösung entsprechend leichter, schneller, d. h. mit weniger Rechenaufwand und Speicherbedarf erfolgen kann. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich eine räumliche Auflösung zu einer jeweiligen Kachel in den Daten der Datenbasis gespeichert wird und bei Bedarf durch entsprechende Rechenoperationen die räumliche Auflösung zur Darstellung der Simulationsumgebung reduziert wird. Using tiles in general has the advantage that data from the database can be better structured and therefore read faster. In particular, the provision of multiple tiles, which maps a corresponding section of the terrain model in different spatial resolutions, can have particularly advantageous effects in the representation of the simulation environment and in the interaction with the simulation environment, since it allows different sections of the terrain model, each with the requirements represent customized different spatial resolutions, whereby a representation with a reduced resolution correspondingly easier, faster, d. H. can be done with less computational effort and memory requirements. Alternatively, however, it can also be provided that only a spatial resolution to a respective tile is stored in the data of the database and, if necessary, the spatial resolution for representing the simulation environment is reduced by appropriate arithmetic operations.

Dabei sind die von den jeweiligen Kacheln erfassten Ausschnitte des digitalen Geländemodells und/oder des Oberflächenmodells so ausgeführt, dass die Gesamtheit der separaten Kacheln die Gesamtheit des digitalen Gelände- und/oder Oberflächenmodells umfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass über das digitale Gelände- und/oder Oberflächenmodell ein fiktives Gitter ausgebreitet wird, an dessen Gitterkanten das Oberflächenmodell in einzelne Ausschnitte zerteilt und für den jeweiligen Ausschnitt als jeweils separate Kachel in der Datenbasis gespeichert wird. In this case, the sections of the digital terrain model and / or the surface model detected by the respective tiles are designed such that the entirety of the separate tiles comprises the entirety of the digital terrain and / or surface model. In other words, this means that a fictive grid is spread over the digital terrain and / or surface model, at the lattice edges of which the surface model is divided into individual sections and stored for the respective section as a separate tile in the database.

Dementsprechend ist in einer ebenfalls besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Kacheln mehrfach und in unterschiedlicher Auflösung in der Datenbasis gespeichert werden. Accordingly, it is provided in a likewise particularly advantageous embodiment of the method that the tiles are stored multiple times and in different resolution in the database.

Die hier beschriebenen Kacheln dienen in erster Linie zur Organisation der Datenbasis. Es kann im Rahmen des Verfahrens darüber hinaus jedoch noch zu einer weiteren Anwendung einer Kachelung der Daten der Simulationsumgebung kommen, wobei die dort eingesetzten Darstellungs-Kacheln einem optimalen Auslesen der Daten aus einem Primärspeicher, umfassend beispielsweise die Datenbasis und eine optimale oder effiziente Darstellung der Daten im Rahmen der Simulationsumgebung durch die Verarbeitung mit einem Darstellungsspeicher und einer Darstellungsrecheneinheit. The tiles described here are primarily used to organize the database. However, within the scope of the method, a further application of a tiling of the data of the simulation environment may also occur, wherein the presentation tiles used therein optimally read out the data from a primary memory, comprising for example the database and an optimal or efficient representation of the data in the context of the simulation environment by processing with a presentation memory and a display calculation unit.

Eine solche Ausgestaltung der Darstellung der Simulationsumgebung kann Teil des hier vorgeschlagenen Verfahrens sein. Diese kann vorsehen, dass anhand der Auswertung von bei einem Überflug über und/oder bei einer Durchfahrt durch die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen gewonnen werden, die Daten ein geospezifisches Abbild des realen Geländes und/oder der realen Objekte umfassen und die Daten zumindest auch als Rasterdaten in der Datenbasis in einem Primärspeicher hinterlegt sind, wobei zur Darstellung eines Teils der Simulationsumgebung in Abhängigkeit von einer frei wählbaren Darstellungsposition und/oder Darstellungsrichtung der Darstellung der Simulationsumgebung ein Teil der Datenbasis an einen Darstellungsspeicher übertragen wird, wobei in dem Darstellungsspeicher Speicherbereiche mit einer bestimmten Größe vordefiniert werden und die an den Darstellungsspeicher zu übertragenden Daten der Datenbasis vor der Übertragung in zumindest einer Eigenschaft an die Größe der vordefinierten Speicherbereiche angepasst werden. Such an embodiment of the representation of the simulation environment may be part of the method proposed here. This can provide that on the basis of the evaluation of image recordings taken during an overflight and / or during a transit through the real environment, the data comprise a geospecific image of the real estate and / or the real objects and the data at least also as raster data in the database are stored in a primary memory, wherein for displaying a part of the simulation environment depending on a freely selectable display position and / or presentation direction of the representation of the simulation environment, a part of the database is transmitted to a presentation memory, wherein predefined in the presentation memory memory areas with a certain size and the data of the database to be transferred to the presentation memory are adapted to the size of the predefined memory areas before transmission in at least one property.

Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens wird in besonders vorteilhafter Weise eine hochgradig effektive und schnelle Verwendung der Kapazität des Darstellungsspeichers erreicht. Dadurch kann einerseits eine hochgradig realitätsgetreue Darstellung der Simulationsumgebung erreicht werden und zugleich die Geschwindigkeit beim Auslesen des Darstellungsspeichers und dem darauf aufbauenden Erzeugen eines Datensignals zur Erzeugung einer Darstellung der Simulationsumgebung auf einem Anzeigeelement weiter verbessert werden. By means of this embodiment of the method, a highly effective and rapid use of the capacity of the presentation memory is achieved in a particularly advantageous manner. As a result, on the one hand, a highly realistic depiction of the simulation environment can be achieved and, at the same time, the speed of reading the presentation memory and the subsequent generation of a data signal for generating a representation of the simulation environment on a display element can be further improved.

Denn die verwendeten vordefinierten Speicherbereiche einerseits lassen sich von einer entsprechenden Darstellungsrecheneinheit bereits besonders effektiv und schnell auslesen. Die Anpassung der in der Datenbasis vorgehaltenen Daten, die das reale Gelände und die im realen Gelände befindlichen realen Objekte abbilden, an die entsprechende Größe der vordefinierten Speicherbereiche, erlaubt anderenfalls eine Priorisierung oder Gewichtung der Daten der Datenbasis in Abhängigkeit deren Bedeutung für den Grad der Realitätstreue der Darstellung der Simulationsumgebung. Dies bedeutet, dass Daten der Datenbasis, welche nur einen geringen Einfluss auf die Realitätstreue der Darstellung der Simulationsumgebung haben, im Rahmen der Anpassung stärker vereinfacht, komprimiert und anschließend in entsprechend kleinere Speicherbereiche übertragen werden als Daten der Datenbasis, die einen großen Einfluss auf die Realitätstreue der Darstellung der Simulationsumgebung haben. On the one hand, the predefined memory areas used can already be read out particularly effectively and quickly by a corresponding display calculation unit. The adaptation of the data stored in the database, which maps the real terrain and the real objects located in real terrain, to the corresponding size of the predefined memory areas, otherwise allows a prioritization or weighting of the data of the database depending on their importance for the degree of fidelity to reality the representation of the simulation environment. This means that database data, which have only a small influence on the realism of the representation of the simulation environment, are more simplified, compressed and subsequently transferred into smaller memory areas than data from the database, which has a major impact on reality have the representation of the simulation environment.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist dabei vorgesehen, dass in den Speicherbereichen Umgebungsspeicherbereiche definiert werden, die jeweils zur Darstellung einer Darstellungs-Kachel der Simulationsumgebung mit einer festen Grundfläche dienen, wobei die Gesamtheit der Darstellungs-Kacheln eine zusammenhängende Teilfläche der Simulationsumgebung in der Umgebung der frei wählbaren Darstellungsposition abbilden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Darstellungs-Kachel zur Abbildung eines Teils der Simulationsumgebung dient, die in der Realumgebung einer Fläche von 200 m × 200 m entspricht. Mit einer Matrix von neun aneinander angrenzenden Darstellungs-Kacheln in einer 3 × 3-Anordnung könnte damit ein Teil der Simulationsumgebung abgebildet oder dargestellt werden, der eine Fläche von 600 m × 600 m der Realumgebung entspricht. In diesem Beispiel wären dementsprechend in den vordefinierten Speicherbereichen neun Umgebungsspeicherbereiche definiert. In an advantageous development of the method, provision is made for environmental storage areas to be defined in the storage areas, each of which serves to display a display tile of the simulation environment with a fixed base area, wherein the totality of the display tiles is a contiguous partial area of the simulation environment in the environment of represent freely selectable display position. For example, it can be provided that a display tile is used to image a part of the simulation environment which corresponds in the real environment to an area of 200 m × 200 m. With a matrix of nine contiguous display tiles in a 3 × 3 array, it would be possible to image or render part of the simulation environment that corresponds to a 600 m × 600 m area of the real environment. Accordingly, in this example, nine environment storage areas would be defined in the predefined storage areas.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Darstellungs-Kacheln ein Teil der Simulationsumgebung darstellen oder abbilden, der sich in der Umgebung der frei wählbaren Darstellungsposition der Simulationsumgebung befindet. Im vorliegenden Beispiel mit einer Matrix aus 3 × 3-Darstellungs-Kacheln, die zusammengenommen eine zusammenhängende Teilfläche der Simulationsumgebung abbilden, kann vorgesehen sein, dass die Darstellungsposition so gewählt wird, dass sich die Darstellungsposition zu jedem Zeitpunkt in der zweiten Darstellungs-Kachel der zweiten Reihe der Matrixanordnung der Darstellungs-Kacheln befindet. Im vorliegenden Verfahren ist es umgekehrt jedoch besonders vorteilhaft, wenn zunächst die Darstellungsposition in der Simulationsumgebung bestimmt und in Abhängigkeit davon die Darstellungs-Kacheln oder die Darstellungs-Kachelanordnung um die Darstellungsposition herum festgelegt wird. Dies bedeutet jedoch auch, dass vorgesehen sein kann, dass sich eine bestimmte Darstellungs-Kachelanordnung zusammen mit einer Veränderung der Darstellungsposition oder vielmehr aufgrund einer Veränderung der Darstellungsposition in der Simulationsumgebung, insbesondere schrittweise, verschiebt und die Gesamtheit der Darstellungs-Kacheln den in jedem Moment der Darstellung der computergenerierten Simulationsumgebung dargestellten Ausschnitt der Simulationsumgebung definiert. Dadurch unterscheiden sich die insoweit dynamisch in ihren Inhalt veränderbaren Darstellungs-Kacheln von den Kacheln der Datenbasis, denen ein fester Teil der Simulationsumgebung und ein weitestgehend unveränderbarer Inhalt zugewiesen werden. It can further be provided that the presentation tiles represent or depict a part of the simulation environment that is located in the environment of the freely selectable display position of the simulation environment. In the present example, with a matrix of 3 × 3 display tiles, which together form a contiguous subarea of the simulation environment, it may be provided that the display position is selected such that the display position at any time in the second display tile of the second Row of matrix layout of presentation tiles located. Conversely, in the present method, however, it is particularly advantageous to first determine the display position in the simulation environment and, depending on this, to set the display tiles or the display tile arrangement around the display position. However, this also means that it can be provided that a specific display tile arrangement is associated with a change in the display position or rather due to a change in the display position in the simulation environment, in particular step-by-step, and the entirety of the presentation tiles defines the section of the simulation environment presented at each moment of the representation of the computer-generated simulation environment. As a result, the representation tiles that can be dynamically changed in their contents differ from the tiles of the database, to which a fixed part of the simulation environment and a largely unchangeable content are assigned.

Darüber hinaus kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass Darstellungs-Kacheln der Simulationsumgebung in der Nähe der frei wählbaren Darstellungsposition größeren Umgebungsspeicherbereichen zugeordnet werden als Darstellungs-Kacheln der Simulationsumgebung, die weiter von der frei wählbaren Darstellungsposition entfernt sind. In addition, it can be advantageously provided that presentation tiles of the simulation environment in the vicinity of the freely selectable display position are assigned to larger environment memory areas than presentation tiles of the simulation environment, which are further away from the freely selectable display position.

Im obigen Beispiel der Anordnung von 3 × 3-Kacheln, wobei sich die Darstellungsposition stetig in der zweiten Darstellungs-Kachel der zweiten Reihe befindet, könnte diese Ausgestaltung derart umgesetzt sein, dass die zweite Darstellungs-Kachel der zweiten Reihe, in der sich die Darstellungsposition befindet, einem entsprechend größeren Umgebungsspeicherbereich zugeordnet ist als die ringsum um diese Darstellungs-Kachel angeordneten verbleibenden acht Darstellungs-Kacheln. Besagte acht Darstellungs-Kacheln können dementsprechend einem kleinen Umgebungsspeicherbereich der vordefinierten Speicherbereiche zugeordnet sein. In the above example of the arrangement of 3 × 3 tiles, where the display position is continuously in the second display tile of the second row, this design could be implemented such that the second display tile of the second row, in which the display position is associated with a correspondingly larger environment storage area than the remaining eight presentation tiles arranged around this display tile. Said eight presentation tiles may accordingly be associated with a small environment storage area of the predefined storage areas.

Dadurch wird ermöglicht, dass die Darstellung der Simulationsumgebung insgesamt an eine natürliche menschliche Wahrnehmung der Realumgebung angepasst wird. Denn durch das abstandsabhängige räumliche Auflösungsvermögen der menschlichen Augen können insgesamt in der unmittelbaren Umgebung mehr Details wahrgenommen werden als in größerer Entfernung. Dementsprechend wird eine realitätsnahe Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung Simulationsumgebung auch dadurch weiter verbessert, dass in der näheren oder unmittelbaren Umgebung der Darstellungsposition mehr und insgesamt kleinere oder feinere Details wahrnehmbar gemacht werden. This will allow the overall simulation environment to be adapted to a natural human perception of the real environment. Because of the distance-dependent spatial resolution of the human eye, more details can be perceived overall in the immediate environment than at a greater distance. Accordingly, a realistic representation of a computer-generated, real-environment simulation environment is also further improved by making more and smaller or finer details perceptible in the immediate or immediate surroundings of the presentation position.

Dies wird über eine entsprechende Zuordnung von größeren Umgebungsspeicherbereichen zu Darstellungs-Kacheln in der näheren Umgebung der Darstellungsposition und einer entsprechenden Zuordnung von kleineren Umgebungsspeicherbereichen zu Darstellungs-Kacheln mit einer entsprechend größeren Entfernung zur Darstellungsposition der Simulationsumgebung ermöglicht oder vereinfacht. This is made possible or simplified by a corresponding assignment of larger environment memory areas to display tiles in the vicinity of the display position and a corresponding assignment of smaller environment memory areas to display tiles with a correspondingly greater distance to the presentation position of the simulation environment.

Dies bedeutet auch, dass die Teile der Datenbasis, die zur Übertragung an den Darstellungsspeicher an die jeweilige Größe der vordefinierten Speicherbereiche angepasst werden, bei entsprechend großen Speicherbereichen oder Umgebungsspeicherbereichen weniger angepasst werden müssen als bei kleinen Speicherbereichen. Dadurch wird letztlich ermöglicht, dass ein größerer Detailreichtum bei der Darstellung der Simulationsumgebung in der unmittelbaren Nähe der Darstellungsposition erreicht wird, der mit zunehmenden Abstand von der Darstellungsposition, insbesondere stufenweise an den Grenzen unterschiedlicher Darstellungs-Kacheln abnimmt. This also means that the parts of the database, which are adapted for transmission to the presentation memory to the respective size of the predefined storage areas, have to be adapted less with correspondingly large storage areas or environmental storage areas than with small storage areas. This ultimately allows greater detail to be achieved in the representation of the simulation environment in the immediate vicinity of the display position, which decreases with increasing distance from the display position, in particular gradually at the boundaries of different presentation tiles.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass Darstellungs-Kacheln der Simulationsumgebung in der Nähe der Darstellungsrichtung größere Umgebungsspeicherbereiche zugeordnet werden als Darstellungs-Kacheln der Simulationsumgebung, die weiter von der Darstellungsrichtung entfernt sind. Another advantageous embodiment provides that presentation tiles are assigned to the simulation environment in the vicinity of the display direction larger environment memory areas than display tiles of the simulation environment, which are further away from the display direction.

Dies spiegelt ebenfalls eine Eigenschaft der menschlichen, optischen Wahrnehmung wider, wonach im Zentrum des Blickfeldes mehr Details wahrgenommen werden als am Rand des Blickfeldes. Ganz abgesehen davon werden außerhalb des Blickfeldes überhaupt keine Details wahrgenommen. Dementsprechend kann durch eine Zuordnung von großen Umgebungsspeicherbereichen zu Darstellungs-Kacheln der Simulationsumgebung, die sich entlang der aktuellen Darstellungsrichtung der Simulationsumgebung oder in deren Nähe erstrecken, diese natürliche Eigenschaft der menschlichen Wahrnehmung widerspiegeln. Die entsprechende Zuordnung der Umgebungsspeicherbereiche der vordefinierten Speicherbereiche sollte in diesem Fall jedoch dynamisch erfolgen, um eine entsprechende Veränderung der Zuordnung der Darstellungs-Kacheln zu den Umgebungsspeicherbereichen zu ermöglichen, wenn sich die Darstellungsrichtung der Simulationsumgebung ändert. This also reflects a characteristic of human visual perception that more details are perceived in the center of the field of view than at the edge of the field of view. Quite apart from that, no details are perceived outside the field of view at all. Accordingly, mapping large areas of environmental memory to presentation tiles of the simulation environment that extend along or near the current presentation direction of the simulation environment may reflect this natural characteristic of human perception. The corresponding assignment of the environmental storage areas of the predefined storage areas should, however, be done dynamically in this case in order to allow a corresponding change in the assignment of the presentation tiles to the environmental storage areas, if the presentation direction of the simulation environment changes.

Wie auch bei der zunehmenden Verkleinerung der Umgebungsspeicherbereiche mit zunehmendem Abstand zur Darstellungsposition kann bei einer Zuordnung in Abhängigkeit vom Abstand von der Darstellungsrichtung die Anpassung oder Vorverarbeitung der Daten der Datenbasis vor der Übertragung an den Darstellungsspeicher entsprechend ursächlich beeinflusst werden. Dies bedeutet, dass für größere Umgebungsspeicherbereiche entlang oder in der Nähe der Darstellungsrichtung eine geringere Anpassung hinsichtlich der Daten der Datenbasis an die Größe der vordefinierten Speicherbereiche des Darstellungsspeichers erfolgt als bei Daten der Datenbasis, die den Teil der Simulationsumgebung abbilden oder darstellen, der sich in einer Darstellungs-Kachel abseits der Darstellungsrichtung befindet und dementsprechend einem kleineren Umgebungsspeicherbereich zugeordnet ist. As with the increasing reduction of the environmental memory areas with increasing distance to the display position, the adaptation or preprocessing of the data of the database prior to the transmission to the presentation memory can be influenced causally in an assignment depending on the distance from the display direction. This means that for larger environment memory areas along or near the display direction, there is less adaptation to the size of the predefined memory areas of the presentation memory than to database data that maps or represents the part of the simulation environment that is in one Display tile is located off the display direction and is therefore associated with a smaller environment storage area.

Dementsprechend kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Umgebungsspeicherbereiche als Pyramide mit wenigen Speicherbereichen mit großer Größe und einer zunehmenden Anzahl von Speicherbereichen mit jeweils abnehmender Größe vordefiniert werden. Dadurch kann besonders vorteilhaft ein abgestuftes Detaillevel bei der Darstellung der Simulationsumgebung erreicht werden, was einerseits eine hochgradig realitätsgetreue Darstellung der Simulationsumgebung ermöglicht und andererseits gleichzeitig den vorhandenen Darstellungsspeicher optimal ausnutzt sowie die Anpassung der Daten der Datenbasis an die jeweiligen vordefinierten Speicherbereiche vor der Übertragung vom Primärspeicher in den Darstellungsspeicher optimiert. Accordingly, it can advantageously be provided that the environmental storage areas are predefined as a pyramid with a small number of memory areas of large size and an increasing number of memory areas, each of decreasing size. As a result, a graduated level of detail can be achieved particularly advantageously in the representation of the simulation environment, which on the one hand enables a highly realistic representation of the simulation environment and, on the other hand, optimally exploits the existing presentation memory and adapts the data of the database to the respective predefined memory areas prior to transmission from the primary memory optimized the presentation memory.

Dies bedeutet, dass besonders vorteilhaft die Umgebungsspeicherbereiche als Verteilung mit weniger Speicherbereichen mit einer großen Größe und vielen Speicherbereichen mit einer kleinen Größe vordefiniert werden. This means that particularly advantageously the environment storage areas are predefined as a distribution with fewer memory areas having a large size and many memory areas having a small size.

Es kann weiter besonders vorteilhaft sein, wenn die Speicherbereiche Fernsichtspeicherbereiche umfassen, die als wenige Speicherbereiche mit großer Größe vordefiniert werden. Dies ermöglicht eine Darstellung der computergenerierten, eine Realumgebung simulierenden Simulationsumgebung in unterschiedlichen Betriebsarten. Bei der ersten Betriebsart kann es sich beispielsweise um einen normalen oder natürlichen Darstellungszustand oder Betrachtungszustand handeln, der die Darstellung der Simulationsumgebung so betreibt, dass sie nach Möglichkeit einer realen Betrachtung der Realumgebung durch den Betrachter, insbesondere ohne die Benutzung technische Hilfsmittel, besonders nahe kommt. In einer zweiten Betriebsart, beispielsweise einer Zoom- oder Fernsichtbetriebsart, könnte das vorgeschlagene Verfahren die Darstellung der Simulationsumgebung derart betreiben, dass die Darstellung der Wahrnehmung eines Benutzers unter Verwendung eines technischen Hilfsmittels, wie beispielsweise einem Fernglas, einer Zieloptik oder einer sonstigen technischen optischen Vergrößerungseinrichtung entspricht. It may also be particularly advantageous if the storage areas include far-sight storage areas that are predefined as a few large-sized storage areas. This allows a representation of the computer-generated simulation environment simulating a real environment in different operating modes. The first mode of operation may be, for example, a normal or natural display state or viewing state that operates the simulation environment so as to come as close as possible to real viewing of the real environment by the viewer, especially without the use of technical aids. In a second mode of operation, such as a zoom or far-vision mode, the proposed method could operate the simulation environment such that the representation corresponds to a user's perception using a technical tool such as binoculars, sighting optics, or other engineering optical magnification ,

Um diese Zoom- oder Fernsichtbetriebsart im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung simulierenden Simulationsumgebung aktivieren und ausführen zu können, können besonders vorteilhaft Fernsichtspeicherbereiche als Teil der vordefinierten Speicherbereiche vorgesehen werden, die eine große Speicherkapazität aufweisen. Damit können dann bei der Aktivierung der Fernsichtbetriebsart, beispielsweise auch Darstellungs-Kacheln, die sich in einer größeren oder großen Entfernung zu der Darstellungsposition befinden, einem entsprechend großen Fernsichtspeicherbereich zugeordnet werden, so dass in der Fernsichtbetriebsart auch in diesen Darstellungs-Kacheln befindliche, weiter von der Darstellungsposition entferntere Teile der Simulationsumgebung mit einem hohen Detaillevel dargestellt werden können, so wie sie ein Benutzer bei der Betrachtung der Realumgebung mit einem entsprechenden technischen Hilfsmittel ebenfalls wahrnehmen würde. In order to be able to activate and execute this zoom or far-vision mode within the proposed method for displaying a computer-generated simulation environment simulating a real environment, it is particularly advantageous to provide far-sight storage areas as part of the predefined memory areas which have a large storage capacity. This can then be associated with the activation of the remote view mode, for example, presentation tiles that are located at a greater or greater distance to the display position, a correspondingly large distance view storage area, so that in the remote view mode also in these presentation tiles located, further from the display position more distant parts of the simulation environment can be displayed with a high level of detail, as well as a user would perceive when looking at the real environment with a corresponding technical tool.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass während der Darstellung der Simulationsumgebung zumindest abschnittsweise fiktive Geländebereiche und/oder fiktive Objekte und/oder fiktive Typenklassen in die Simulationsumgebung eingebracht werden. Die fiktiven Geländebereiche können beispielsweise Veränderungen des realen oder realabbildenden Geländes des digitalen Geländemodells darstellen. Another particularly preferred embodiment of the method provides that at least sections of fictitious terrain areas and / or fictitious objects and / or fictitious type classes are introduced into the simulation environment during the presentation of the simulation environment. For example, the fictitious terrain areas can represent changes in the real or real-image terrain of the digital terrain model.

So können mittels der fiktiven Geländebereiche Veränderungen des digitalen Geländemodells realisiert werden, die eine unmittelbare Folge der Darstellung der Simulationsumgebung und der Interaktion mit der Simulationsumgebung sind, wie beispielsweise Explosionskrater. Zudem können auch Veränderungen des digitalen Geländemodells, die ohne die Interaktion mit der Simulationsumgebung, vielmehr zur Abwandlung eines im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung simulierten Szenarios, wie beispielsweise das Anlegen von Schützengräben oder dergleichen, in dem realen Gelände oder dem realabbildenden digitalen Geländemodell dargestellt werden. Thus, by means of the fictitious terrain areas, changes of the digital terrain model can be realized, which are a direct consequence of the representation of the simulation environment and the interaction with the simulation environment, such as explosion craters. In addition, changes in the digital terrain model that are presented without the interaction with the simulation environment, but rather to modify a scenario simulated in the context of the simulation environment, such as the creation of trenches or the like, in the real terrain or real-imaging digital terrain model.

Anhand der fiktiven Typenklassen können beispielsweise geringfügige oder auch gravierende Änderungen der Typenklasse vorgenommen werden. Beispielsweise können durch fiktive Typenklassen Veränderungen des Wetters und/oder Veränderungen der Jahreszeit widergespiegelt werden. So kann beispielsweise die Einwirkung von Feuchtigkeit, insbesondere von Regen und die daraus resultierenden Veränderungen des Geländes anhand von fiktiven Typenklassen oder zumindest anhand einer fiktiven Veränderung einer Typenklasse widergespiegelt werden. Gleichermaßen kann durch fiktive Typenklassen ein gefrorenes Gelände, wie es beispielsweise im Winter angetroffen werden kann, realisiert werden. On the basis of the fictitious type classes, for example, minor or even serious changes of the type class can be made. For example, changes in the weather and / or changes in the season can be reflected by fictitious type classes. Thus, for example, the effect of moisture, in particular of rain and the resulting changes in the terrain can be reflected on the basis of fictitious type classes or at least based on a fictitious change of a type class. Likewise, fictitious type classes can provide frozen terrain, such as can be encountered in winter.

Allgemein erlauben also fiktive Geländebereiche, fiktive Objekte und/oder fiktive Typenklassen im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung, die Simulationsumgebung in ihrer Wahrnehmung und in der Form, in der sie mit dem Benutzer interagiert, in weiten Bereichen anzupassen und zu individualisieren, wodurch der mit der Darstellung der Simulationsumgebung und der Interaktion mit der Simulationsumgebung erreichte Trainings- und/oder Ausbildungseffekt noch weiter verbessert werden kann. In general, fictitious terrain areas, fictitious objects and / or fictitious type classes in the context of the representation of the simulation environment allow the simulation environment in their perception and in the form in which they interact with the user to adapt and individualize in a wide range Presentation of the simulation environment and the interaction with the simulation environment achieved training and / or training effect can be further improved.

Zudem kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass bei der Erzeugung der Datenbasis aus realen Objekten und/oder realabbildenden Objekten datentechnisch komprimierte, realähnliche Objekte erzeugt werden. Bei der Erzeugung realähnlicher Objekte kann beispielsweise vorgesehen sein, dass deren Oberfläche oder Kontur nicht jedes Detail der realabbildenden Objekte aufweist. Dies geschieht insbesondere mit dem Ziel, die Datenmenge oder das Datenvolumen für das Erzeugen, Speichern und Darstellen von Objekten, insbesondere bei Verwendung von Vektordaten oder Punktwolken zu reduzieren. In addition, it can advantageously be provided that data-technically compressed, real-like objects are generated when generating the database from real objects and / or real-imaging objects. In the case of the production of real-like objects, it may be provided, for example, that their surface or contour does not have every detail of the real-imaging objects. This is done in particular with the aim of reducing the amount of data or the data volume for generating, storing and displaying objects, in particular when using vector data or point clouds.

Dadurch wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens, gemäß der während der Darstellung der Simulationsumgebung realabbildende Objekte durch realähnliche Objekte ausgetauscht werden, erreicht, dass die Darstellung der Simulationsumgebung und die Interaktion der Simulationsumgebung mit verringertem Datenvolumen und weniger Rechenleistung ausgeführt werden kann. Thereby, according to a further advantageous embodiment of the method according to which real-image objects are reproduced during the presentation of the simulation environment, it is achieved that the representation of the simulation environment and the interaction of the simulation environment can be carried out with reduced data volume and less computing power.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass während der Darstellung der Simulationsumgebung realabbildende Objekte und/oder realähnliche Objekte mit realabbildenden oder realähnlichen Oberflächentexturen dargestellt werden. Die realabbildenden Oberflächentexturen können beispielsweise aus den bei einem Überflug über und/oder einer Durchfahrt durch die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen gewonnen werden und im Rahmen von einem Projektionsverfahren als realabbildende Oberflächentextur identifiziert und entsprechend bei der Darstellung der Simulationsumgebung dargestellt werden. According to a further preferred embodiment, it is provided that real-imaging objects and / or real-like objects with real-imaging or real-like surface textures are displayed during the representation of the simulation environment. The real-imaging surface textures can be obtained, for example, from the image recordings taken during an overflight over and / or a transit through the real environment and identified within the scope of a projection method as a real-image surface texture and displayed accordingly in the representation of the simulation environment.

Ein solches Projektionsverfahren soll nachfolgend eingehender beschrieben werden. Such a projection method will be described in more detail below.

Beispielsweise ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen dem Gelände- und/oder Oberflächenmodell der Simulationsumgebung und der Realumgebung eine eindeutige und umkehrbare Transformation gegeben ist. Als Beispiel für eine solche Zuordnung kann eine Georeferenzierung vorgesehen sein. Dadurch wird jedem Punkt, insbesondere Rasterpunkt, ein entsprechender Punkt der Realumgebung zugeordnet. Allgemein ist es jedoch erforderlich, dass die Raumkoordinaten der Realumgebung in ein entsprechendes Koordinatensystem der Simulationsumgebung und zurück überführt werden können. For example, it is particularly advantageous if there is a clear and reversible transformation between the terrain and / or surface model of the simulation environment and the real environment. As an example of such an assignment, a georeferencing can be provided. This assigns each point, in particular the grid point, a corresponding point to the real environment. In general, however, it is necessary that the spatial coordinates of the real environment can be transferred to a corresponding coordinate system of the simulation environment and back.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zur Erzeugung von realabbildenden Oberflächen-Farbtexturen anhand einer Projektion von zumindest einem Teil einer Bildaufnahme auf eine Oberfläche der Simulationsumgebung ist vorgesehen, dass zur Bestimmung der Farbtextur eine Projektion von mehreren Bildaufnahmen auf die entsprechende Oberfläche, insbesondere eine durch Rasterpunkte aufgespannte Oberfläche durchgeführt wird, wobei die Farbtextur der Oberfläche als Mittelwert der aus den jeweiligen Projektionen ermittelten Farbtexturen bestimmt wird. Dabei wird einerseits vorteilhaft ausgenutzt, dass im Falle einer hohen Bildabfolge der die Realumgebung abbildenden Bildaufnahmen die Oberflächen, die in der Simulationsumgebung mit einer projizierten Oberflächen-Farbtextur zu versehen sind, mehrfach aus verschiedenen Aufnahmepositionen enthalten sind. Durch die unterschiedlichen Bildaufnahmen können Fehler und Ungenauigkeiten der Bildaufnahmen an sich sowie aufgrund der Projektion ausgemittelt werden, die bei der Projektion lediglich einer Bildaufnahme auf eine Oberfläche der Simulationsumgebung zur Bestimmung einer Farbtextur entstehen könnten. In an advantageous embodiment of the method for generating real-image surface color textures based on a projection of at least part of an image recording on a surface of the simulation environment is provided for determining the color texture, a projection of several images on the corresponding surface, in particular a spanned by grid points Surface is performed, wherein the color texture of the surface is determined as an average of the color textures determined from the respective projections. In this case, on the one hand, advantage is taken of the fact that, in the case of a high image sequence of the image recordings of the real environment, the surfaces which are to be provided with a projected surface color texture in the simulation environment are contained several times from different recording positions. Due to the different image recordings, errors and inaccuracies of the image recordings per se as well as due to the projection can be averaged out, which could result in the projection of only an image acquisition on a surface of the simulation environment for the determination of a color texture.

Bei der Bildung des Mittelwerts können verschiedene Filter, Gewichtungen und/oder Glättungen zum Einsatz kommen, so dass der gebildete Mittelwert der Oberflächen-Farbtextur im hohen Maße der Realität, also der Oberfläche in der Realumgebung, entspricht. Dabei können ganze Farbtexturen, Abschnitte von Farbtexturen oder einzelne Pixel von Farbtexturen gemittelt werden. In the formation of the mean value, various filters, weights and / or smoothing can be used, so that the formed average of the surface color texture corresponds to a large extent to the reality, ie the surface in the real environment. Whole color textures, sections of color textures, or individual pixels of color textures can be averaged.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Projektionen der zumindest einen Bildaufnahme auf die Oberfläche der Simulationsumgebung während der Darstellung, insbesondere während der Laufzeit der Simulationsumgebung erfolgt. In accordance with a further advantageous embodiment of the method, it is provided that the projections of the at least one image recording on the surface of the simulation environment take place during the presentation, in particular during the runtime of the simulation environment.

Um die Arbeitsbelastung, insbesondere die Rechenbelastung des Systems, welches zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt wird, weiter zu verringern, kann eine ebenfalls vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen werden: Diese sieht vor, dass die Bildaufnahme oder die Bildaufnahmen, die zur Projektion auf die Oberfläche der Simulationsumgebung herangezogen werden, insbesondere hinsichtlich der Auflösung der Bildaufnahme vorverarbeitet werden. In order to further reduce the workload, in particular the computational load of the system which is used for carrying out the method according to the invention, a likewise advantageous embodiment of the method can be provided: this provides that the image recording or the image recordings used for the projection onto the surface be used in the simulation environment, in particular be pre-processed with regard to the resolution of image acquisition.

Damit wird unter anderem dem Umstand Rechnung getragen, dass die Bildaufnahmen der Realumgebung, welche zur Generierung der Datenbasis der Simulationsumgebung dienen, mitunter eine Auflösung aufweisen, die deutlich über der Auflösung liegt, die bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einen Benutzer vermittelt bzw. von diesem wahrgenommen werden kann. Dabei ist es möglich, dass sowohl der Benutzer selbst als auch das System, welches zur Ausführung des Verfahrens benutzt wird, den limitierenden Faktor der Auflösung darstellt. Among other things, this takes into account the circumstance that the image recordings of the real environment which serve to generate the data base of the simulation environment sometimes have a resolution which is significantly higher than the resolution which mediates a user in the execution of the method according to the invention or from this can be perceived. It is possible that both the user himself and the system used to execute the method represent the limiting factor of the resolution.

Bei einer Vorverarbeitung der Bildaufnahmen, insbesondere bei einer Reduzierung der Auflösung der Bildaufnahmen im Vorfeld zu einer Projektion auf eine, bevorzugt durch Rasterpunkte aufgespannte, Oberfläche, kann die notwendige Rechenleistung zur Ausführung der Projektionen deutlich gesenkt und die Projektion damit entsprechend schnell ausgeführt werden. In a preprocessing of the image recordings, in particular in a reduction of the resolution of the image recordings in advance to a projection on a preferably spanned by halftone dots surface, the necessary computing power for the execution of the projections can be significantly reduced and the projection can be carried out accordingly fast.

Wie in der Realität auch, so hängt bei dem Verfahren zur Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung simulierenden Simulationsumgebung die vom Benutzer wahrnehmbare bzw. erfassbare maximale Auflösung von dem Abstand zwischen der Betrachtungsposition und dem betrachteten Objekt ab. Dementsprechend sieht eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung des Verfahrens vor, dass die Vorverarbeitung der Bildaufnahme vor der Durchführung der Projektionen in Abhängigkeit einer frei wählbaren Betrachtungsposition der Darstellung der Simulationsumgebung, insbesondere in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Betrachtungsposition der Simulationsumgebung und der Position der Oberfläche der Simulationsumgebung, auf die die Bildaufnahme projiziert wird, ausgeführt wird. As in reality, in the method of representing a computer-generated simulation environment simulating a real environment, the user-perceivable maximum resolution depends on the distance between the viewing position and the subject being viewed. Accordingly, another particularly advantageous embodiment of the method provides that the preprocessing of the image recording before the projections are carried out as a function of a freely selectable viewing position of the simulation environment, in particular as a function of the distance between the viewing position of the simulation environment and the position of the surface of the simulation environment, on which the image acquisition is projected is performed.

Dies bedeutet, dass wenn der Betrachter der Simulationsumgebung oder der Nutzer des Verfahrens zur Darstellung der Simulationsumgebung eine Betrachtungsposition in der Simulationsumgebung wählt, die sich in der Nähe einer großen Oberfläche der Simulationsumgebung, wie beispielsweise eine Hauswand oder einem Steilhang, befindet, eine Projektion zumindest einer Bildaufnahme auf diese Oberfläche vorgenommen wird, ohne im Rahmen einer Vorverarbeitung die Auflösung der Bildaufnahme zu reduzieren. Umgekehrt kann bei einem großen Abstand zwischen der gewählten Betrachtungsposition und einer mit einer projizierten Oberflächen-Farbtextur zu versehenden Oberfläche der Simulationsumgebung die Auflösung der für die Projektion verwendeten Bildaufnahmen im Rahmen einer Vorverarbeitung reduziert werden. Dadurch wird bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die zur Verfügung stehende Rechenleistung optimal und unter Berücksichtigung der Grenzen der Wahrnehmbarkeit seitens eines Benutzers ausgenutzt. That is, when the viewer of the simulation environment or the user of the method of representing the simulation environment selects a viewing position in the simulation environment located near a large surface of the simulation environment, such as a house wall or a steep slope, projection of at least one Image acquisition is performed on this surface, without reducing the resolution of the image acquisition in the context of a preprocessing. Conversely, with a large distance between the selected viewing position and a surface of the simulation environment to be provided with a projected surface color texture, the resolution of the image recordings used for projection can be reduced as part of preprocessing. As a result, in the embodiment of the method according to the invention, the available computing power is utilized optimally and taking into account the limits of perceptibility on the part of a user.

Nachfolgend werden unterschiedliche Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben, die sich auf die Zuordnung zwischen einer Bildaufnahme zu einem bestimmten Teil der Simulationsumgebung zum Ausführen der Projektionen sowie der Einbeziehung der frei wählbaren Betrachtungsposition der Simulationsumgebung beziehen. Denn um im Rahmen der Projektionen aus den Bildaufnahmen eine geeignete Farbtextur für eine Oberfläche der Simulationsumgebung zu gewinnen, ist zunächst eine möglichst präzise und eindeutige Zuordnung einer Bildaufnahme bzw. eines Teils einer Bildaufnahme zu eben jener Oberfläche herzustellen. Dabei kommt die oben schon erwähnte eindeutige Zuordnung zwischen den Raumkoordinaten der Realumgebung, wie sie bei der Gewinnung der Bildaufnahmen dokumentiert werden können und dem Koordinatensystem der Simulationsumgebung zum Einsatz. In the following, different embodiments of the method are described, which relate to the association between an image acquisition to a specific part of the simulation environment for executing the projections and the inclusion of the freely selectable viewing position of the simulation environment. For in order to obtain a suitable color texture for a surface of the simulation environment within the framework of the projections from the image recordings, it is first necessary to produce the most precise and unambiguous assignment of an image recording or a part of an image recording to that surface. In this case, the above-mentioned unambiguous assignment between the spatial coordinates of the real environment, as can be documented when obtaining the image recordings, and the coordinate system of the simulation environment is used.

Dazu sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass die Projektionen der Bildaufnahme in Abhängigkeit der Aufnahmeposition in der Realumgebung und der sich daraus resultierenden Aufnahmeposition in der Simulationsumgebung erfolgt. For this purpose, an advantageous embodiment of the method provides that the projections of the image recording take place as a function of the recording position in the real environment and the resulting recording position in the simulation environment.

Dies bedeutet, dass die bei einem Überflug über und/oder bei einer Durchfahrt durch die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen mit einer Positionsangabe versehen sind, die eine Aufnahmeposition der Bildaufnahme darstellen. Durch die Überführung der Gesamtheit der Bildaufnahmen in ein Höhenraster der Datenbasis der Simulationsumgebung kann in der Simulationsumgebung jeder Bildaufnahme eine entsprechend virtuelle oder simulierte Aufnahmeposition zugeordnet werden. Dadurch wird wiederrum eine Beziehung zwischen der Bildaufnahme der Simulationsumgebung hergestellt, die zur Durchführung der Projektionen der Bildaufnahme zur Erzeugung einer Oberflächen-Farbtextur besonders vorteilhaft ist. This means that the image recordings taken during an overflight over and / or during a transit through the real environment are provided with a position indication that represents a recording position of the image recording. By transferring the entirety of the image recordings into a height grid of the data base of the simulation environment, a corresponding virtual or simulated recording position can be assigned to each image recording in the simulation environment. This, in turn, establishes a relationship between the image capture of the simulation environment that is particularly advantageous for performing the projections of image capture to produce a surface color texture.

Die Genauigkeit der Bestimmung einer Oberflächen-Farbtextur einer Oberfläche der Simulationsumgebung durch die Projektionen einer Bildaufnahme kann weiter dadurch verbessert werden, dass die Projektion der Bildaufnahme in Abhängigkeit von der Aufnahmerichtung in der Realumgebung und der daraus resultierenden Aufnahmerichtung in der Simulationsumgebung erfolgt. The accuracy of the determination of a surface color texture of a surface of the simulation environment by the projections of an image acquisition can be further improved by the projection of the image acquisition depending on the recording direction in the real environment and the resulting recording direction in the simulation environment.

Die Aufnahmerichtung in der Realumgebung lässt sich beispielsweise aus der Bewegung der zur Aufnahme der Bildaufnahmen verwendeten Vorrichtung sowie der jeweiligen Ausrichtungen der Aufnahmevorrichtung bezüglich der Bewegung ableiten und wie vorangegangen bereits beschrieben in die Simulationsumgebung überführen. The recording direction in the real environment can be derived, for example, from the movement of the device used to record the image recordings and the respective orientations of the recording device with respect to the movement and transferred to the simulation environment as described above.

Die Resultate der Projektionen zur Bestimmung einer Oberflächen-Farbtextur werden weiter durch die folgende Ausgestaltung des Verfahrens verbessert: Diese sieht vor, dass die Projektionen der Bildaufnahme in Abhängigkeit von Abbildungseigenschaften der Aufnahmevorrichtung, mit der die Bildaufnahme erzeugt wurde, erfolgt. Bei derartigen Eigenschaften oder Abbildungseigenschaften der Aufnahmevorrichtung kann es sich beispielweise um den Raumwinkel handeln, der ausgehend von der Position der Aufnahmevorrichtung erfasst oder abgebildet wird. Jedoch auch andere Abbildungseigenschaften kann die Qualität der durchzuführenden Projektionen verbessern. Der Winkelbereich lässt sich beispielsweise zusammen mit der Aufnahmeposition und/oder der Aufnahmerichtung wie oben bereits beschrieben in die Simulationsumgebung, insbesondere in die Simulationsumgebung übertragen, wodurch die Zuordnung eines Teils einer Bildaufnahme zu einer Oberfläche in der Simulationsumgebung weiter verbessert oder präzisiert werden kann. The results of the projections for determining a surface color texture are further improved by the following embodiment of the method: This provides that the projections of the image recording are made as a function of imaging properties of the recording device with which the image acquisition was generated. Such properties or imaging properties of the recording device may be, for example, the solid angle, which is detected or imaged starting from the position of the recording device. However, other imaging properties may also affect the quality of the projections to be performed improve. The angle range can be transmitted, for example, together with the recording position and / or the recording direction as described above into the simulation environment, in particular into the simulation environment, whereby the assignment of a part of an image recording to a surface in the simulation environment can be further improved or specified.

Durch den Unterschied der virtuellen Aufnahmeposition, Aufnahmerichtung und anderen Eigenschaften der in die Simulationsumgebung transferierten Bildaufnahme und einer frei wählbaren Betrachtungsposition der Simulationsumgebung kann es vorkommen, dass ein Teil Oberfläche der Simulationsumgebung, für die aus einer Bildaufnahme im Rahmen einer Projektion eine Oberflächen-Farbtextur bestimmt werden soll, aus der Betrachtungsposition nicht sichtbar ist, weil andere Teile der Simulationsumgebung die Sichtlinie zwischen der Betrachtungsposition und der entsprechenden Oberfläche oder eines Teils der Oberfläche verdecken. Um in dieser Situation eine fehlerhafte oder zumindest irreführende Projektionen oder eine daraus resultierende mangelhafte Ausgestaltung des Verfahrens auszuschließen, ist folgendes vorgesehen: Besonders vorteilhaft umfasst die Projektion ein Kontrollverfahren, welches kontrolliert, ob ein Teil einer Oberfläche der Simulationsumgebung von der aktuell frei wählbaren Betrachtungsposition der Simulationsumgebung aus sichtbar oder verdeckt ist. Due to the difference between the virtual recording position, recording direction and other properties of the image acquisition transferred into the simulation environment and a freely selectable viewing position of the simulation environment, it is possible that a part of the simulation environment surface for which a surface color texture is determined from an image acquisition in the context of a projection is not visible from the viewing position because other parts of the simulation environment obscure the line of sight between the viewing position and the corresponding surface or part of the surface. In order to preclude erroneous or at least misleading projections or a resulting defective embodiment of the method in this situation, the following is provided: Particularly advantageously, the projection comprises a control method which controls whether a part of a surface of the simulation environment is from the currently freely selectable viewing position of the simulation environment is visible or hidden.

Realähnliche Oberflächentexturen können einerseits ebenfalls aus den beim Überflug über oder bei der Durchfahrt durch die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen zusammen mit einer datentechnischen Komprimierung gewonnen werden, andererseits können realähnliche Oberflächentexturen jedoch auch als objekttypische realähnliche Oberflächentexturen in der Datenbasis gespeichert und für die entsprechenden Objekte als realähnliche Oberflächentexturen dargestellt werden. On the one hand, real-like surface textures can also be obtained from the image recordings taken during the overflight or transit through the real environment together with a data-compression, but on the other real-like surface textures can also be stored in the database as object-like real-like surface textures and displayed as real-like surface textures for the corresponding objects become.

Als realähnliche Oberflächentextur kann beispielsweise verallgemeinerte, computergenerierte Textur, die eine Baumrinde eines Laubbaumes, insbesondere einer Baumrinde einer Vielzahl von Laubbäumen ähnlich sieht, in der Datenbasis gespeichert sein und anstatt einer realabbildenden Oberflächentextur bei der Darstellung eines realähnlichen Baums oder eines realabbildenden Baums zur Texturierung des Stamms des entsprechenden Baums im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung zum Einsatz kommen. For example, as a real-like surface texture, generalized computer-generated texture resembling a tree bark of a deciduous tree, particularly a tree bark of a plurality of deciduous trees, may be stored in the database and instead of a real-image surface texture in the representation of a real-like tree or tree for texturing the tree of the corresponding tree in the context of the representation of the simulation environment are used.

In einer ebenfalls besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass während der Darstellung der Simulationsumgebung Geländebereiche mit realabbildenden oder realähnlichen Geländetexturen dargestellt werden, wobei die realähnlichen Geländetexturen anhand der Typenklassen erstellt werden. Die realabbildenden Geländetexturen können ebenfalls aus den bei einem Überflug über oder bei einer Durchfahrt durch die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen generiert werden. Derartige Geländetexturen haben den Vorteil, dass sie mitunter eine noch höhere räumliche Auflösung als die Rasterdaten des Geländemodells aufweisen, so dass eine noch detaillierte und realitiätsgetreuere Darstellung des Geländes im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung erreicht werden kann. In a likewise particularly advantageous embodiment of the method, it can furthermore be provided that terrain regions with real-image-forming or real-like terrain textures are displayed during the representation of the simulation environment, wherein the terrain-like terrain textures are created on the basis of the type classes. The real-image terrain textures can also be generated from the images captured during an overflight over or transit through the real environment. Such terrain textures have the advantage that they sometimes have an even higher spatial resolution than the raster data of the terrain model, so that an even more detailed and realistic representation of the terrain can be achieved in the context of the representation of the simulation environment.

Die realähnlichen Geländetexturen können zwei extreme und einander entgegengesetzte Ausgestaltungen realisieren. Einerseits kann mittels realähnlicher Geländetexturen ein extrem hohes Maß an Details realisiert werden, welches deutlich oberhalb der Größenordnung der räumlichen Auflösung der Rasterdaten des Geländemodells angesiedelt sein kann. Beispielsweise kann für einen realen Schotterweg, der im digitalen Geländemodell als Schotterweg klassifiziert ist und dessen Höhenverlauf anhand von Rasterdaten mit einer räumlichen Auflösung von 5 × 5 cm dargestellt wird, eine realähnliche Geländetextur erstellt und während der Darstellung der Simulationsumgebung dargestellt werden, die so fein ausgestaltet ist, dass einzelne Schotter- oder Kieselsteine wahrnehmbar sind. Das andere Extrem einer realähnlichen Geländetextur kann eine besonders schlechte oder geringe räumliche Auflösung der Geländetextur aufweisen. Die räumliche Auflösung kann dementsprechend, verglichen mit der weiter oben beschriebenen Farbkarte auch noch geringer sein als die räumliche Auflösung der Rasterdaten des Geländemodells. Solche realähnlichen Geländetexturen kommen während der Darstellung der Simulationsumgebung bevorzugt und vorteilhaft dann zum Einsatz, wenn größere Geländebereiche dargestellt werden, für die beispielsweise aufgrund ihres verhältnismäßig großen Abstands der aktuellen Darstellungsposition der Simulationsumgebung, nur eine verhältnismäßig geringe Auflösung, also ein verhältnismäßig geringes Detaillevel nötig ist, um einen gleichermaßen realitätsgetreuen Sinneseindruck zu erschaffen. The real-like terrain textures can realize two extreme and opposite configurations. On the one hand, an extremely high degree of detail can be realized by means of real-like terrain textures, which can be located clearly above the order of magnitude of the spatial resolution of the raster data of the terrain model. For example, for a real gravel road that is classified as a gravel road in the digital terrain model and whose elevation is represented using raster data with a spatial resolution of 5 × 5 cm, a real-like terrain texture can be created and displayed during rendering of the simulation environment that is so fine is that individual gravel or pebbles are perceptible. The other extreme of a real-like terrain texture may have a particularly poor or low spatial resolution of the terrain texture. Accordingly, the spatial resolution can be even lower than the spatial resolution of the raster data of the terrain model compared to the color map described above. Such real-like terrain textures are preferably and advantageously used during the presentation of the simulation environment when larger terrain areas are represented, for example because of their relatively large distance from the current display position of the simulation environment, only a relatively low resolution, ie a relatively low level of detail is necessary. to create an equally realistic sensory impression.

Gemäß einer ebenfalls bevorzugten weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass durch die Interaktion mit der Simulationsumgebung während der Darstellung der Simulationsumgebung das Geländemodell und/oder die zumindest teilweise computergenerierten Objekte dynamisch und/oder dauerhaft veränderbar sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass Objekte, wie beispielsweise Gebäude, in Brand geraten und entsprechend während der Darstellung der Simulationsumgebung dynamisch verändert werden, bis nach einer gewissen Zeit anstatt des ursprünglichen Gebäudes eine Brandruine dargestellt wird. Bei der dauerhaften Speicherung von Veränderungen der computergenerierten Objekte und/oder des Geländemodells kann vorgesehen sein, dass das Resultat einer dynamischen Veränderung für eine gewisse Zeit beibehalten wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Gebäude, welches nach einem Brand als Brandruine dargestellt wird, für die verbleibende Zeit der Darstellung der Simulationsumgebung als solche verbleibt und als solche dargestellt wird. According to a likewise preferred further embodiment of the method, it is provided that the terrain model and / or the at least partially computer-generated objects can be dynamically and / or permanently changed by the interaction with the simulation environment during the presentation of the simulation environment. For example, it can be provided that objects, such as buildings, catch fire and are dynamically changed accordingly during the presentation of the simulation environment, until a fire ruin is displayed after a certain time instead of the original building. In the permanent Storing changes to the computer-generated objects and / or the terrain model may be provided that the result of a dynamic change for a certain time is maintained. For example, it can be provided that a building which is displayed as a fire ruin after a fire remains as such for the remaining time of the representation of the simulation environment and is displayed as such.

Die dynamische Veränderung des Oberflächenmodells kann beispielsweise zur Darstellung von Explosionskratern, zur Darstellung von Kettenfurchen von Kettenfahrzeugen oder dergleichen dienen. Auch hier kann vorgesehen sein, dass nach einer eingetretenen dynamischen Veränderung des Oberflächenmodells die Veränderung für die verbleibende Zeit der Darstellung der computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung beibehalten wird. The dynamic change of the surface model can serve, for example, for the representation of explosion craters, for the representation of chain furrows of tracked vehicles or the like. Here, too, it can be provided that after a dynamic change of the surface model that has occurred, the change for the remaining time of the representation of the computer-generated, simulation environment simulating a real environment is maintained.

Die dynamische Veränderung des Oberflächenmodells kann auch so realisiert werden, dass im Rahmen einer vernetzten Darstellung der Simulationsumgebung für eine Mehrzahl an Benutzern, insbesondere eine Mehrzahl an mit der Simulationsumgebung interagierenden Benutzern, die dynamische Veränderung der Simulationsumgebung für alle Benutzer gleich dargestellt und gegebenenfalls beibehalten wird. The dynamic change of the surface model can also be realized in such a way that the dynamic change of the simulation environment for all users is represented and possibly retained in the context of a networked representation of the simulation environment for a plurality of users, in particular a plurality of users interacting with the simulation environment.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist zudem vorgesehen, dass die Interaktion mit der Simulationsumgebung auf Basis eines physikalischen Modells, insbesondere unter Berücksichtigung der Klassifikation der Objekte und des Geländes, erfolgt. Dies bedeutet, dass die Interaktion des Benutzers mit der Simulationsumgebung im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung allgemeinen physikalischen Gesetzen, wie beispielsweise der Schwerkraft, unterliegt. Ein derartiges physikalisches Modell ermöglicht eine besonders realitätsgetreue Interaktion des Benutzers mit der Simulationsumgebung. Die Berücksichtigung der Klassifikation der Objekte und des Geländes verbessert die realitätsgetreue Interaktion noch weiter. Denn dadurch kann beispielsweise realisiert werden, dass eine Explosion, die in unverdichtetem Gelände, wie beispielsweise einer Wiese dargestellt wird, aufgrund der Klassifikation des Geländes entsprechend anders dargestellt wird, wie eine Explosion auf verdichtetem Gelände, wie beispielsweise einer Straße oder an oder in einem Gebäude. In a further advantageous embodiment of the method, it is additionally provided that the interaction with the simulation environment takes place on the basis of a physical model, in particular taking into account the classification of the objects and of the terrain. This means that the interaction of the user with the simulation environment as part of the representation of the simulation environment is subject to general physical laws, such as gravity. Such a physical model enables a particularly realistic interaction of the user with the simulation environment. The consideration of the classification of the objects and the terrain further enhances the realistic interaction. Because this can be realized, for example, that an explosion that is displayed in uncompacted terrain, such as a meadow, due to the classification of the terrain is represented according to different, such as an explosion on compacted terrain, such as a street or on or in a building ,

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Interaktion mit der Simulationsumgebung auf der Basis eines Steueralgorithmus erfolgt. In a further advantageous embodiment of the method, it can be provided that an interaction with the simulation environment takes place on the basis of a control algorithm.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten, schematisierten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Darin zeigen: Further advantages and details of the method according to the invention will be explained below with the aid of the accompanying schematic drawings of exemplary embodiments. Show:

1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Erzeugung einer computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung; 1 a schematic representation of a system for generating a computer-generated, a real environment imaging simulation environment;

2a–e eine schematische Darstellung verschiedener, beispielhafter Verfahrensschritte im Rahmen der Erzeugung einer computergenerieten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung; 2a A schematic representation of various, exemplary method steps in the context of generating a computer-generated, a real environment imaging simulation environment;

3 eine schematisierte Darstellung von in mehreren Kacheln unterteiltem digitalen Geländemodell und Oberflächenmodell; 3 a schematic representation of multi-tile digital terrain model and surface model;

4a, b eine beispielhafte Darstellung einer Verwendung von Darstellungs-Kacheln bei der Darstellung der Simulationsumgebung; 4a , b is an exemplary illustration of using presentation tiles in the presentation of the simulation environment;

5 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Erzeugung von Oberflächentexturen realabbildender Objekte mittels Projektionen von Bildaufnahmen; 5 a schematic representation of a method for generating surface textures of real-imaging objects by means of projections of image recordings;

6 eine alternative schematische Darstellung eines Verfahrens zur Erzeugung von Oberflächentexturen realabbildender Objekte mittels Projektion einer Bildaufnahme. 6 an alternative schematic representation of a method for generating surface textures of real-imaging objects by projection of an image recording.

1 zeigt die Komponenten eines Systems, welches bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommen kann. Die 1 zeigt einen als lokalen Rechner 1 ausgebildetes Computersystem, welches eine Bedienvorrichtung 2, eine erste Anzeigevorrichtung 3, eine zweite Anzeigevorrichtung 4, eine Kabelverbindung 5 zum physischen Verbinden des Rechners 1 mit einem Sensordatenspeicher und eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 6 zur drahtlosen Datenkommunikation aufweist. Darüber hinaus umfasst der Rechner 1 einen Datenbasisgenerator 7, eine Datenbasis 22 sowie eine Simulationsvorrichtung 8. Die in der 1 dargestellte Ausführung des Computersystems ist eine Ausführungsform, die sich besonders für eine lokale oder lokal konzentrierte Ausführung des beschriebenen Verfahrens eignet, bei der von der Erzeugung der Datenbasis der Simulationsumgebung bis hin zur Darstellung der Simulationsumgebung alle Verfahrensschritte am Ort des Rechners 1 ausgeführt werden können. In Abwandlung zu der Darstellung der 1 kann anstatt des dort gezeigten lokalen Rechners 1 auch ein vernetztes und dezentral über beliebig viele Standorte verteiltes Computersystem zum Einsatz kommen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Datenbasisgenerator 7 und die Datenbasis 22 an einem ersten Ort angeordnet sind, wohingegen die Simulationsvorrichtung 8 an einem zweiten Ort angeordnet ist und die entsprechenden Teile des Computersystems über eine Datenverbindung miteinander kommunizieren, insbesondere Daten versenden und empfangen. 1 shows the components of a system which can be used in carrying out the method according to the invention. The 1 shows one as a local machine 1 trained computer system, which is an operating device 2 , a first display device 3 , a second display device 4 , a cable connection 5 for physically connecting the computer 1 with a sensor data storage and a wireless communication interface 6 for wireless data communication. In addition, the calculator includes 1 a database generator 7 , a database 22 and a simulation device 8th , The in the 1 illustrated embodiment of the computer system is an embodiment that is particularly suitable for a local or locally concentrated execution of the described method, in which from the generation of the database of the simulation environment to the representation of the simulation environment all process steps at the location of the computer 1 can be executed. In modification to the representation of the 1 can instead of the local computer shown there 1 Also, a networked computer system distributed decentrally over any number of locations will be used. In this case, for example, it may be provided that the database generator 7 and the database 22 are arranged at a first location, whereas the simulation device 8th is arranged at a second location and the corresponding parts of the computer system communicate with each other via a data connection, in particular send and receive data.

Die von einer Sensoreinrichtung und deren Aufnahmeeinrichtung 11 aufgenommenen Bildaufnahmen 12 umfassen beispielsweise die gesamte, von der Simulationsumgebung abzudeckende Realumgebung 10 mitsamt des realen Geländes 15 sowie der im realen Gelände 15 befindlichen realen Objekte 16. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die während des Überflugs gewonnenen Bildaufnahmen 12 die Realumgebung redundant abbilden, also bestimmte oder alle Bereiche der Realumgebung aus verschiedenen Positionen. Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn während des Überflugs des Sensorträgers 9 über die Realumgebung 10 eine Positionsbestimmungseinrichtung 13 in einer möglichst hohen Frequenz die Position des Sensorträgers 9 und dessen Aufnahmeeinrichtung 11 in einem Koordinatensystem der Realumgebung 10 erfasst, aufzeichnet und insbesondere so aufzeichnet, dass die Position mit einer entsprechenden Bildaufnahme 12 verknüpft werden kann und zudem die Position so häufig bestimmt und aufzeichnet, dass aus der Positionsänderung die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensorträgers 9 abgeleitet und bevorzugt mit den Bildaufnahmen 12 verknüpft werden kann. Dies bedeutet, dass es besonders vorteilhaft sein kann, wenn jeder der aufgenommenen Bildaufnahmen 12 beispielsweise eine GPS-Ortskoordinate sowie eine Kursangabe und eine Geschwindigkeitsangabe zugeordnet wird. That of a sensor device and its receiving device 11 recorded images 12 include, for example, the entire real environment to be covered by the simulation environment 10 together with the real estate 15 as well as in real terrain 15 located real objects 16 , It is particularly advantageous if the image recordings obtained during the overflight 12 depict the real environment redundantly, that is, certain or all areas of the real environment from different positions. It is also particularly advantageous if during the overflight of the sensor carrier 9 about the real environment 10 a position determination device 13 in the highest possible frequency the position of the sensor carrier 9 and its receiving device 11 in a coordinate system of the real environment 10 recorded, recorded and recorded in particular so that the position with a corresponding image capture 12 In addition, the position is determined and recorded so frequently that the change in position causes the direction of movement and the speed of movement of the sensor carrier 9 derived and preferred with the images 12 can be linked. This means that it can be particularly beneficial when taking any of the captured images 12 For example, a GPS location coordinate and a course indication and a speed indication is assigned.

Ebenfalls ist es besonders vorteilhaft, wenn neben den Bildaufnahmen 12 selbst auch weitere extrinsische und intrinsische Daten bezüglich der Bildaufnahmen 12 mit den Bildaufnahmen 12 gespeichert werden. Diese können beispielsweise in der Form von Metadaten mit den jeweiligen Bildaufnahmen 12 oder den Bilddaten der jeweiligen Bildaufnahmen 12 zusammen gespeichert werden. Bei den intrinsischen Eigenschaften der Bildaufnahmen 12 kann es sich beispielsweise um Eigenschaften der Aufnahmeeinrichtung 11 handeln. It is also particularly advantageous if in addition to the image recordings 12 even further extrinsic and intrinsic data concerning the image recordings 12 with the pictures 12 get saved. These can be in the form of metadata with the respective image recordings, for example 12 or the image data of the respective image recordings 12 stored together. For the intrinsic properties of the image recordings 12 For example, these may be properties of the recording device 11 act.

Anhand der mit den Bildaufnahmen 12 verknüpften Positionen, Richtungen, Geschwindigkeiten sowie Informationen über die Aufnahmeeinrichtung 11 können aus den Bildaufnahmen 12 und den damit verbundenen Informationen geospezifische und gegebenenfalls auch georeferenzierte maßstabsgetreue dreidimensionale Oberflächenmodelle der Realumgebung generiert werden. Dies kann beispielsweise als erster Verarbeitungsschritt eines Datenbasisgenerators im Rahmen der Erzeugung der Datenbasis stattfinden. Look at the pictures 12 linked positions, directions, speeds and information about the recording device 11 can from the picture shots 12 and geospecific and possibly also georeferenced true-to-scale three-dimensional surface models of the real environment are generated. This can take place, for example, as the first processing step of a database generator during the generation of the database.

Dieser und weitere Schritte im Rahmen der Erzeugung der Datenbasis werden mit Bezug auf 2 nachfolgend beschrieben. This and other steps in the generation of the database will be made with reference to 2 described below.

Die Bedienvorrichtung 2 ist im Beispiel der 1 als kombinierte Bedienvorrichtung ausgestaltet, mit der sowohl allgemeine Bedienereingaben vorgenommen werden können als auch die Simulationsvorrichtung 8 beeinflusst oder kontrolliert werden kann. Dies bedeutet, dass beispielsweise die von der Simulationsvorrichtung 8 erzeugte Simulation der Simulationsumgebung über die Bedienvorrichtung 2 beeinflusst, insbesondere verändert werden kann. Es kann jedoch abweichend von der Darstellung der 1 auch vorgesehen sein, dass eine oder mehrere separate Bedienvorrichtungen zur Interaktion mit der Simulationsvorrichtung 8 vorgesehen sind. Beispielsweise können Trägheits- und/oder Kreiselsensoren als Teile von speziellen Bedienvorrichtungen vorgesehen sein, die eine Bewegung eines Benutzers erfassen und auf Grundlage dessen mit der Simulationsvorrichtung derart interagieren, dass die Veränderung der Simulation oder Darstellung der Simulationsumgebung einer Bewegung des Benutzers entspricht. The operating device 2 is in the example of 1 designed as a combined operating device with which both general operator inputs can be made as well as the simulation device 8th influenced or controlled. This means, for example, that of the simulation device 8th generated simulation of the simulation environment via the operating device 2 influenced, in particular, can be changed. However, it may differ from the illustration of the 1 also be provided that one or more separate operating devices for interaction with the simulation device 8th are provided. For example, inertial and / or gyroscopic sensors can be provided as parts of special operating devices that detect movement of a user and, based thereon, interact with the simulation device such that the change in simulation or representation of the simulation environment corresponds to movement of the user.

Im Beispiel der 1 ist eine erste Anzeigevorrichtung 3 in Form eines Bildschirms und eine zweite Anzeigevorrichtung 4 in Form eines kopfbefestigbaren Displays (Head-Mounted Display) vorgesehen. Dabei kann beispielsweise die erste Anzeigevorrichtung 3 zur Festlegung eines Bereiches, insbesondere eines auf der Anzeigevorrichtung 3 dargestellten Karte, zur Definition des Einsatzgebietes verwendet werden. Darüber hinaus kann die Anzeigevorrichtung 3 jedoch auch zu einer Vielzahl anderer, allgemeiner Anzeigezwecke im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens Anwendung finden. Ebenfalls kann mittels der Anzeigevorrichtung 3 auch die Simulation der Simulationsumgebung erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass ggf. mehr als ein Benutzer die auf der Anzeigevorrichtung 3 dargestellte Simulation der Simulationsumgebung wahrnehmen kann. In the example of 1 is a first display device 3 in the form of a screen and a second display device 4 provided in the form of a head-mounted display. In this case, for example, the first display device 3 for defining an area, in particular one on the display device 3 shown map, used to define the field of application. In addition, the display device 3 but also for a variety of other, general purposes in the context of the proposed method application. Also, by means of the display device 3 also the simulation of the simulation environment. This has the advantage that possibly more than one user on the display device 3 illustrated simulation of the simulation environment can perceive.

Besonders vorteilhaft zur Darstellung der Simulationsumgebung ist jedoch eine individuelle Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise die zweite Anzeigevorrichtung 4 vorgesehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl individueller zweiter Anzeigevorrichtungen 4 vorgesehen ist, so dass ermöglicht wird, dass unterschiedliche Benutzer jeweils individuell die Simulationsumgebung visuell über die zweiten Anzeigevorrichtungen 4 wahrnehmen können. However, a particularly advantageous representation of the simulation environment is an individual display device, such as the second display device 4 intended. It can be provided that a plurality of individual second display devices 4 is provided so that allows different users each individually the simulation environment visually on the second display devices 4 can perceive.

Die Kabelverbindung 5 des Rechners 1 kann optional vorgesehen sein, je nachdem, ob vorgesehen ist, dass die Übertragung von Sensordaten eines Sensordatenspeicher des Sensorträgers 9 bereits während des Überflugs über die Realumgebung 10 mittels der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 6 erfolgen soll oder im Anschluss an einen abgeschlossenen Überflug über die Realumgebung 10 durch eine physische Verbindung zwischen dem Sensordatenspeicher des Sensorträgers 9 und dem Rechner 1 erfolgen soll. The cable connection 5 of the computer 1 may optionally be provided, depending on whether it is provided that the transmission of sensor data of a sensor data memory of the sensor carrier 9 already during the flight over the real environment 10 by means of the wireless communication interface 6 or following a completed overflight over the real environment 10 by a physical connection between the sensor data memory of the sensor carrier 9 and the calculator 1 should be done.

Das zur Durchführung eines Verfahrens zur Erzeugung einer Datenbasis 22 vorgesehene System umfasst zudem den Sensorträger 9, der eine Aufnahmeeinrichtung 11 aufweist, mit der fortlaufend Bildaufnahmen 12 der Realumgebung 10 angefertigt werden. Der Sensorträger verfolgt während dessen eine Flugroute 20 mit Wegpunkten 21. Die Flugroute kann sowohl während des Überflugs von einem Bediener gesteuert werden als auch im Vorfeld des Überflugs mittels entsprechender Programmierung vorgegeben werden. Der Sensorträger 9 umfasst kann zudem eine zweite Aufnahmeeinrichtung, die in der 1 nicht dargestellt ist, umfassen mit der fortlaufend Entfernungsmessungen angefertigt werden. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinrichtungen lediglich an ausgewählten Wegpunkten 21 Bildaufnahmen 12 oder Entfernungsmessungen 14 anfertigen. The procedure for the implementation of a database 22 provided system also includes the sensor carrier 9 holding a recording device 11 has, with the continuous image taking 12 the real environment 10 be made. The sensor carrier tracks a flight route during this 20 with waypoints 21 , The flight route can be controlled by an operator during the overflight as well as predetermined in advance of the overflight by means of appropriate programming. The sensor carrier 9 In addition, a second receiving device, which in the 1 not shown, include making continuous distance measurements. Alternatively, it can also be provided that the recording devices only at selected waypoints 21 image capture 12 or distance measurements 14 make.

Realumgebung 10 umfasst neben dem Gelände 15 auch im Gelände befindliche Objekte 16, wobei es eines der Ziele des vorgeschlagenen Verfahrens ist, im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung das Einsatzgebiet auf Grundlage einer Datenbasis mit geospezifischen Daten des Geländes des Einsatzgebietes und der im Gelände befindlichen Objekte möglichst realitätsgetreu und innerhalb kürzester Zeit nach Anfertigung der Sensordaten abzubilden und so beispielsweise einen militärischen Einsatz vorbereitend zu simulieren. Real environment 10 includes next to the terrain 15 also objects in the area 16 , where it is one of the objectives of the proposed method, in the context of the representation of the simulation environment map the application area based on a database with geospecific data of the terrain of the area and the terrain objects as realistic as possible and within a very short time after making the sensor data and so for example to simulate a military mission in preparation.

Der Sensorträger 9 umfasst zudem eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 17, mit der der Sensorträger 9 sowohl die am Sensorträger 9 angeordnete Aufnahmeeinrichtung 11 Daten drahtlos empfange, als auch Daten drahtlos übersenden kann. Dementsprechend kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zwischen der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 6 des Rechners 1 und einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle des Sensorträgers 9 während des Überflugs des Sensorträgers 9 über die Realumgebung 10 Daten, wie beispielsweise Steuerdaten für die Steuerung des Sensorträgers 9 oder Sensordaten, übertragen werden. The sensor carrier 9 also includes a wireless communication interface 17 with which the sensor carrier 9 both on the sensor carrier 9 arranged receiving device 11 Receive data wirelessly, as well as transmit data wirelessly. Accordingly, for example, it may be provided that between the wireless communication interface 6 of the computer 1 and a wireless communication interface of the sensor carrier 9 during the overflow of the sensor carrier 9 about the real environment 10 Data, such as control data for the control of the sensor carrier 9 or sensor data transmitted.

Die Sensordaten werden, unabhängig von dem Übertragungsweg, nach Erhalt vom Rechner 1 durch den Datenbasisgenerator 7 verarbeitet oder aufbereitet. Der Datenbasisgenerator kann dabei zum Beispiel einen Prozessor, einen Arbeitsspeicher sowie einen Langzeitspeicher umfassen. Die Arbeitsergebnisse des Datenbasisgenerators werden der Datenbasis 22 zugeführt. Die Datenbasis 22 kann ebenfalls eine oder mehrere Speichereinrichtungen umfassen. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass der Datenbasisgenerator 7 und die Datenbasis 22 auf die gleichen Speichereinrichtungen zugreifen. The sensor data, regardless of the transmission path, upon receipt of the computer 1 through the database generator 7 processed or processed. The database generator may include, for example, a processor, a working memory and a long-term memory. The work results of the database generator become the database 22 fed. The database 22 may also include one or more memory devices. It may also be provided that the database generator 7 and the database 22 access the same storage facilities.

Die Simulationsvorrichtung 8 ist dazu eingerichtet zumindest ein Bildsignal zu erzeugen, welches von den Anzeigevorrichtungen 3 und 4 als Darstellung der Simulationsumgebung angezeigt werden kann. Die Simulationsvorrichtung 8 kann dazu auf die Datenbasis 22 zugreifen. Die Simulationsvorrichtung 8 kann einen oder mehrere Prozessoren aufweisen, die bevorzugt als Grafik-Prozessoren oder Darstellungsrecheneinheiten ausgebildet sind. Auch eine oder mehrere Speichereinrichtungen können von der Simulationsvorrichtung 8 umfasst sein. Es kann jedoch alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass die Simulationsvorrichtung 8 auf von mehreren Bestandteilen des Rechners benutzte Speichereinrichtungen zugreift. The simulation device 8th is adapted to generate at least one image signal, which of the display devices 3 and 4 can be displayed as a representation of the simulation environment. The simulation device 8th can do this on the database 22 access. The simulation device 8th may comprise one or more processors, which are preferably designed as graphics processors or display computing units. One or more memory devices may also be provided by the simulation device 8th includes his. However, it may alternatively or additionally be provided that the simulation device 8th accesses memory devices used by several components of the computer.

Besonders vorteilhaft ist dabei, dass mit dem beschriebenen System ein Verfahren ermöglicht wird, bei dem der Datenbasisgenerator 7 automatisch aus den Sensordaten eine Datenbasis 22 mit geospezifischen Daten des Geländes 15 der Realumgebung 10 und der im Gelände befindlichen Objekte 16 generiert und mittels einer Simulationsvorrichtung 8 die Darstellung einer die Realumgebung 10 abbildenden aus der Datenbasis generierten Simulationsumgebung erfolgen kann. It is particularly advantageous that the method described enables a method in which the database generator 7 automatically from the sensor data a database 22 with geospecific data of the terrain 15 the real environment 10 and the off-road objects 16 generated and by means of a simulation device 8th the representation of a the real environment 10 can be made of imaging generated from the database simulation environment.

2a zeigt in einem zweidimensionalen Schnitt oder in einer Seitenansicht eine Punktwolke 25, insbesondere einer echt dreidimensionale Punktwolke 25, welche in einem ersten Schritt der Erzeugung einer Datenbasis eine computergenerierten, eine Realumgebung abbildenden Simulationsumgebung erzeugt wird. Das dreidimensionale Modell der Realumgebung der 2a kann unmittelbar aus den bei einer Durchfahrt durch oder einem Überflug über die Realumgebung aufgenommenen Bildaufnahmen 12 gewonnen werden. 2a shows a point cloud in a two-dimensional section or in a side view 25 , in particular a true three-dimensional point cloud 25 in which, in a first step of generating a database, a computer-generated real-environment simulation environment is generated. The three-dimensional model of the real environment of 2a can be taken directly from the images taken during transit through or overflight over the real environment 12 be won.

In einem nächsten Verfahrensschritt im Rahmen der Erzeugung der Simulationsumgebung und deren Datenbasis kann, wie in 2b skizziert, aus diesen Daten ein Oberflächenmodell 14 generiert werden, welches den Verlauf der Oberfläche der Realumgebung 10 in Form von realabbildendem Gelände 17 und realabbildenden Objekten 18 abbildet. Dabei kann das Oberflächenmodell 14 als ein dreidimensionales Modell vorgesehen sein, das ein erhebliches Maß an Speicher beansprucht. In a next step in the production of the simulation environment and its database can, as in 2 B outlines a surface model from these data 14 generated, which is the course of the surface of the real environment 10 in the form of real-depicting terrain 17 and real-imaging objects 18 maps. This can be the surface model 14 be provided as a three-dimensional model that requires a significant amount of memory.

In 2b kann zudem eine Klassifikation des Oberflächenmodells vorgenommen werden. Die Klassifikation erfolgt dabei soweit als möglich automatisch, beispielsweise anhand von an sich bekannten Bildverarbeitungs- und Bilderkennungsalgorithmen sowie Formerkennungs- und Formverarbeitungsalgorithmen. Im Rahmen der Klassifikation werden dabei unterschiedlichen Teilen des Oberflächenmodells unterschiedliche Typenklassen zugeordnet. Beispielsweise kann ein erster Bereich 30 des Oberflächenmodells 14 als abschüssige Wiese oder als mit Wiese bewachsenen Abhang klassifiziert werden. Die realabbildenden Objekte 18 des Oberflächenmodells 14 können beispielsweise als Gebäude, insbesondere als Häuser klassifiziert werden. Ein weiterer Bereich 31 des Oberflächenmodells 14 kann durch die Bildverarbeitungs- und Bilderkennungsalgorithmen als asphaltierte Straße erkannt und durch die Zuweisung einer entsprechenden Typenklasse entsprechend klassifiziert werden. Ein dritter Bereich 32 des Oberflächenmodells 14 kann, z. B. als Graben oder als Flussbett erkannt und klassifiziert werden. In 2 B In addition, a classification of the surface model can be made. The classification is done as far as possible automatically, for example, based on known image processing and Image recognition algorithms as well as shape recognition and shape processing algorithms. As part of the classification, different types of classes are assigned to different parts of the surface model. For example, a first area 30 of the surface model 14 be classified as a sloping meadow or as a grassy slope. The real-image objects 18 of the surface model 14 can for example be classified as buildings, especially as houses. Another area 31 of the surface model 14 can be recognized by the image processing and image recognition algorithms as a paved road and classified accordingly by the assignment of a corresponding type class. A third area 32 of the surface model 14 can, for. B. recognized as a ditch or riverbed and classified.

Alternativ kann die Klassifikation auch erst in einem späteren Verfahrensschritt, beispielsweise in einem Verfahrensschritt, wie er der 2c zu entnehmen ist, durchgeführt werden. Wichtig ist dabei insbesondere, dass einerseits möglichst alle Objekte in dem Oberflächenmodell 14 als solche erkannt, korrekt einer entsprechenden Typenklasse zugeordnet und zur Generierung des Geländemodells 19 aus dem Oberflächenmodell 14 extrahiert werden, und dass zudem möglichst jeder Bereich des verbleibenden Geländemodells 19 ebenfalls klassifiziert wird und eine entsprechende Typenklasse erhält. Alternatively, the classification can only in a later process step, for example in a process step, as he 2c can be carried out. It is important in particular that on the one hand as possible all objects in the surface model 14 recognized as such, correctly assigned to a corresponding type class and used to generate the terrain model 19 from the surface model 14 Extract as much as possible any area of the remaining terrain model 19 is also classified and receives a corresponding type class.

Die Klassifikation des Geländemodells 19 sowie der Objekte 18 ermöglicht dabei verschiedene besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens. Einerseits kann anhand der Klassifikation die Interaktion zwischen einem Benutzer und der Simulationsumgebung im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung verbessert werden, indem beispielsweise das physikalische Modell, auf dem die Interaktion zwischen Benutzer und Simulationsumgebung basiert, unter Berücksichtigung der Klassifikation der Objekte und/oder des Geländes erfolgt. Darüber hinaus ermöglicht die Klassifikation auch den Einsatz von realähnlichen Oberflächentexturen sowohl für die Objekte 18 als auch für das Gelände 19. Schließlich ist die Klassifikation auch ein wichtiger Bestandteil bei der Reduzierung des Oberflächenmodells 14 zum Geländemodell 19, da ohne Erkennung und Klassifikation der Objekte 18 eine entsprechende Umwandlung zum Geländemodell 19 nicht möglich ist. The classification of the terrain model 19 as well as the objects 18 allows various particularly preferred embodiments of the method. On the one hand, the classification can be used to improve the interaction between a user and the simulation environment in the context of the simulation environment, for example by taking into account the classification of the objects and / or the terrain based on the physical model on which the interaction between the user and the simulation environment is based , In addition, the classification also allows the use of real-like surface textures for both the objects 18 as well as for the terrain 19 , Finally, classification is also an important part of reducing the surface model 14 to the terrain model 19 because without recognition and classification of objects 18 a corresponding conversion to the terrain model 19 not possible.

Bei der Extraktion der Objekte 18 aus dem Oberflächenmodell 14 kann zudem vorgesehen sein, dass ein Bezugsrasterpunkt 23 bestimmt wird, der es ermöglicht, die extrahierten Objekte 18 im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung wieder ortsgenau in die Simulationsumgebung einzufügen. Im Beispiel der 2c sind für eines der Objekte 18 zwei solche Bezugsrasterpunkte 23 beispielhaft dargestellt. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass lediglich ein Bezugsrasterpunkt 23 oder mehrere Bezugsrasterpunkte 23 definiert werden. In the extraction of objects 18 from the surface model 14 can also be provided that a reference grid point 23 is determined, which allows the extracted objects 18 in the context of the representation of the simulation environment again place exactly in the simulation environment to insert. In the example of 2c are for one of the objects 18 two such reference grid points 23 exemplified. However, it may be provided that only one reference grid point 23 or more reference grid points 23 To be defined.

In einem nächsten Schritt, der in 2c skizziert ist, können beispielsweise die realabbildenden Objekte 18 im Oberflächenmodell 14 erkannt, als realabbildende Objekte 18 klassifiziert und aus dem Oberflächenmodell 14 extrahiert werden, so dass aus dem Oberflächenmodell 14 ein Geländemodell 19 gebildet wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gelände 17 in den Bereichen, in denen Objekte 18, insbesondere realabbildende Objekte 18, extrahiert wurden, extrapoliert wird. Wie weiter in 2c dargestellt, wird das so generierte Geländemodell 19 in Rasterdaten überführt. Dazu ist in 2c eine Bezugsebene 26 angedeutet, die eine zweidimensionale Bezugsebene für die Rasterpunkte darstellt. Ausgehend von der Bezugsebene 26 wird jedem Rasterpunkt mit zwei Ortskoordinaten in der Bezugsebene 26 ein Höhenwert 27 zugeordnet. Damit wird das Geländemodell 19 als digitales Geländemodell in Form von Rasterdaten 28 erstellt und so in der Datenbasis der Simulationsumgebung gespeichert. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die früheren Verarbeitungsstufen, wie beispielsweise das Oberflächenmodell 14 der 2b sowie die Punktwolke 25 der 2a ebenfalls noch in der Datenbasis vorgehalten werden. In a next step, in 2c For example, the real-imaging objects can be sketched 18 in the surface model 14 recognized as real-image objects 18 classified and from the surface model 14 be extracted, so that from the surface model 14 a terrain model 19 is formed. It can be provided that the terrain 17 in the areas where objects 18 , in particular real-image objects 18 , were extracted, extrapolated. As in further 2c is displayed, the thus generated terrain model 19 converted into raster data. This is in 2c a reference plane 26 indicated, which represents a two-dimensional reference plane for the screen dots. Starting from the reference plane 26 is every grid point with two location coordinates in the reference plane 26 a height value 27 assigned. This will be the terrain model 19 as a digital terrain model in the form of raster data 28 created and stored in the database of the simulation environment. It may be provided that the earlier processing stages, such as the surface model 14 of the 2 B as well as the point cloud 25 of the 2a also still be kept in the database.

Die Überführung des Geländemodells in die Form von Rasterdaten hat den Vorteil, dass damit die benötigte Datenmenge erheblich reduziert werden kann. The conversion of the terrain model into the form of raster data has the advantage that it can significantly reduce the amount of data required.

Die 2d zeigt das Resultat eines weiteren Verfahrensschritts. In diesem Verfahrensschritt werden die identifizierten, klassifizierten und aus dem Oberflächenmodell 14 extrahierten realabbildenden Objekte 18 in zumindest teilweise computergenerierte Objekte, nämlich 3D-Modell der realabbildenden Objekte 18 überführt, wobei die 3D-Modell in Form von Vektordaten und/oder Punktwolken erzeugt und gespeichert werden. Diese computergenerierten 3D-Modelle 18.1 können dann unter Verwendung der Bezugsrasterpunkte 23 mit dem Geländemodell 19 überlagert oder in das Geländemodell 19 eingefügt werden. So entsteht eine Mischform, bei der die 3D-Modelle 18.1 der realabbildenden Objekte 18 als Punktwolken und/oder Vektordaten vorliegen, wohingegen das Geländemodell 19, in dem die 3D-Modell 18.1 der realabbildenden Objekte 18 bei der Darstellung der Simulationsumgebung zur Anzeige gebracht werden, in der Form von Rasterdaten, insbesondere in Form eines Höhenraster vorliegt. The 2d shows the result of another process step. In this process step, the identified, classified and out of the surface model 14 extracted real-imaging objects 18 in at least partially computer-generated objects, namely a 3D model of the real-imaging objects 18 where the 3D models are generated and stored in the form of vector data and / or point clouds. These computer-generated 3D models 18.1 can then using the reference grid points 23 with the terrain model 19 superimposed or in the terrain model 19 be inserted. This creates a hybrid form in which the 3D models 18.1 the real-image objects 18 as point clouds and / or vector data, whereas the terrain model 19 in which the 3D model 18.1 the real-image objects 18 be displayed in the representation of the simulation environment, in the form of raster data, in particular in the form of a height grid exists.

Die 2e veranschaulicht darüber hinaus weitere Verfahrensschritte des vorgeschlagenen Verfahrens, die sowohl die Erzeugung der Datenbasis der Simulationsumgebung als auch die Darstellung der Simulationsumgebung betreffen. The 2e further illustrates further method steps of the proposed method, which both the generation of the database the simulation environment as well as the presentation of the simulation environment.

Einerseits ist in 2e das Ergebnis eines Verfahrensschrittes dargestellt, bei dem aus den realabbildenden Objekten 18 und/oder den 3D-Modellen 18.1 realähnliche Objekte 18.2 generiert wurden. Die realähnlichen Objekte 18.2 können wie in 2e angedeutet hinsichtlich ihrer Oberflächenkontur vereinfacht sein, um eine datentechnische Komprimierung der realähnlichen Objekte 18.2 gegenüber den 3D-Modellen 18.1 und den realabbildenden Objekten 18 zu erreichen. Was in 2e nicht dargestellt ist, was jedoch zur weiteren Reduzierung des benötigten Datenvolumens für die Speicherung und Handhabung der Objekte 18 zum Einsatz kommen kann ist, dass die realähnlichen Objekte 18.2 mit realähnlichen Oberflächentexturen beispielsweise Farbtexturen verknüpft werden, so dass im Beispiel der 2e die realähnlichen Objekte 18.2 mit einer realähnlichen Oberflächentextur versehen werden, die beispielsweise eine typische Hauswand darstellt, jedoch keinen direkten Bezug zu der Hauswand des realen Objekts der Realumgebung aufweist, wie sie beispielsweise den während des Überflugs aufgenommenen Bildaufnahmen 12 zu entnehmen ist. On the one hand is in 2e the result of a process step shown, in which from the real-imaging objects 18 and / or the 3D models 18.1 real-like objects 18.2 were generated. The real-like objects 18.2 can like in 2e be simplified in terms of their surface contour to a data-technical compression of real-like objects 18.2 compared to the 3D models 18.1 and the real-imaging objects 18 to reach. What in 2e is not shown, but to further reduce the required data volume for the storage and handling of the objects 18 can be used is that the real-like objects 18.2 For example, color textures are linked to real-like surface textures, so that in the example of FIG 2e the real-like objects 18.2 be provided with a real-like surface texture, for example, represents a typical house wall, but has no direct relation to the wall of the real object of the real environment, as for example recorded during the flyover images 12 can be seen.

Außerdem geht aus der 2e hervor, dass im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung auch die Möglichkeit besteht, zumindest abschnittsweise fiktive Geländebereiche und/oder fiktive Objekte und/oder fiktive Typenklassen in die Simulationsumgebung einzubringen. Im Beispiel der 2e handelt es sich zwar lediglich um fiktive Objekte 24, die einen Wachturm sowie einen Sandsackbarrikade darstellen, gleichermaßen kann jedoch auch vorgesehen sein, dass beispielsweise ein fiktiver Geländebereich in Form eines Schützengrabens oder in Form einer Aufschüttung eines Trümmerhaufens in die Simulationsumgebung eingebracht werden. It also goes out of the 2e It is apparent that in the context of the representation of the simulation environment it is also possible to introduce fictitious terrain areas and / or fictitious objects and / or fictitious type classes into the simulation environment at least in sections. In the example of 2e they are only fictitious objects 24 However, it can also be provided that, for example, a fictitious terrain area in the form of a trench or in the form of an embankment of a pile of debris are introduced into the simulation environment.

Zudem kann beispielsweise über eine Anpassung oder Veränderung der jeweiligen Typenklassen unterschiedliches Wetter und/oder unterschiedliche Jahreszeiten simuliert werden. Auch kann anstatt der in der 2e dargestellten statischen fiktiven Objekte 24 das Einbringen von dynamischen fiktiven Objekten vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein Fahrzeug als fiktives dynamisches Objekt in die Simulationsumgebung eingebracht und im Rahmen der Darstellung der Simulationsumgebung angezeigt werden. Anhand der Klassifizierung sowie aufgrund der Unterscheidung zwischen dem digitalen Geländemodell und den Objekten ist es dabei zudem möglich, derartige dynamische fiktive Objekte mit einer künstlichen Intelligenz zu versehen, die es ihnen erlaubt, sich im digitalen Geländemodell realitätsnah zu bewegen. Das bedeutet, dass solche fiktiven dynamischen Objekte sich um andere Objekte herum anstatt durch diese hindurch bewegen, und dass beispielsweise die Fortbewegung in dem jeweiligen Gelände hinsichtlich Fortbewegungsart und Fortbewegungsgeschwindigkeit anhand der Klassifizierung, insbesondere unter Berücksichtigung der jeweiligen Typenklassen angepasst wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass fiktive dynamische Objekte, wie beispielsweise Fahrzeuge sich auf als befestigten Straßen klassifizierten Bereichen des Geländemodells fortbewegen und/oder dass sie sich auf als befestigten Straßen klassifizierten Bereichen des Geländemodells schneller fortbewegen als abseits davon. Zudem kann, je nach Art des dynamischen fiktiven Fahrzeugs, beispielsweise vorgesehen sein, dass dieses dynamische, fiktive Fahrzeug sich nicht durch Flussläufe, wie beispielsweise im Bereich 32 des Geländemodells 19, bewegen. In addition, different weather and / or different seasons can be simulated, for example, by adapting or changing the respective type classes. Also, instead of being in the 2e illustrated static fictitious objects 24 the introduction of dynamic fictitious objects can be provided. Thus, for example, a vehicle can be introduced as a fictitious dynamic object in the simulation environment and displayed in the context of the representation of the simulation environment. By virtue of the classification as well as the distinction between the digital terrain model and the objects, it is also possible to provide such dynamic fictitious objects with an artificial intelligence that allows them to move realistically in the digital terrain model. This means that such fictitious dynamic objects move around other objects rather than through them, and that, for example, locomotion in the respective terrain is adapted in terms of mode of locomotion and locomotion speed based on the classification, in particular taking into account the respective type classes. For example, it may be provided that fictitious dynamic objects, such as vehicles, move on areas of the terrain model classified as paved roads and / or that they move faster than off-field on areas of the terrain model classified as paved roads. In addition, depending on the type of dynamic fictitious vehicle, it may be provided, for example, that this dynamic, fictitious vehicle does not pass through river courses, such as in the area 32 of the terrain model 19 , move.

3 veranschaulicht die Verfahrensmerkmale, wonach bei der Erzeugung der Datenbasis Ausschnitte des digitalen Geländemodells als separate Kacheln in der Datenbasis gespeichert werden. Denn in 3 ist das Geländemodell 19, insbesondere mit den Bezugsrasterpunkten 23 zur Anordnung der Objekte 18 in einzelne Kacheln 25 unterteilt. Die Kacheln 25 erstrecken sich dabei ebenfalls in Richtung der Zeichenebene, so dass die Kacheln 25 ein Quader, insbesondere ein Quadrat des Oberflächenmodells 19, erfassen. In der 3 ist ebenfalls dargestellt, dass die Aufteilung in Kacheln 25 gleichermaßen für ein Oberflächenmodell 14 erfolgen kann. Dabei können die separaten Kacheln 25 jeweils nur eine Eigenschaft, beispielsweise das Höhenraster, das Farbraster oder das Klassifikationsraster des Geländemodells umfassen. In diesem Fall sind für die jeweiligen Eigenschaften des Geländemodells 19 eine entsprechende Vielzahl von Kacheln notwendig, um alle Informationen über das Geländemodell 19 oder Oberflächenmodell 14 in der Datenbasis 22 zu speichern. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass alle Informationen über den jeweiligen Ausschnitt des digitalen Geländemodells 19 oder Oberflächenmodells 14 in je einer separaten Kachel 25 in der Datenbasis 22 gespeichert werden. 3 illustrates the method features according to which, in the generation of the database, sections of the digital terrain model are stored as separate tiles in the database. Because in 3 is the terrain model 19 , in particular with the reference grid points 23 to arrange the objects 18 in individual tiles 25 divided. The tiles 25 extend also in the direction of the drawing plane, so that the tiles 25 a cuboid, in particular a square of the surface model 19 , to capture. In the 3 is also shown that the division into tiles 25 equally for a surface model 14 can be done. This can be the separate tiles 25 in each case only one property, for example the height grid, the color grid or the classification grid of the terrain model. In this case, for the respective properties of the terrain model 19 a corresponding variety of tiles necessary to get all the information about the terrain model 19 or surface model 14 in the database 22 save. Alternatively, however, it may also be provided that all information about the respective section of the digital terrain model 19 or surface model 14 each in a separate tile 25 in the database 22 get saved.

Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Kacheln 25 mehrfach in der Datenbasis gespeichert werden, wobei Kacheln 25, die jeweils ein und denselben Ausschnitt des digitalen Geländemodells 19 abbilden, in unterschiedlichen Auflösungen vorliegen. Die unterschiedliche Auflösung kann bevorzugt die räumliche Auflösung betreffen. Es kann jedoch auch andere Auflösungen zur Beschreibung des digitalen Geländemodells geben, die in den entsprechenden Kacheln für einen Ausschnitt des Geländemodells in unterschiedlicher Ausprägung gespeichert werden. It can also be provided that the tiles 25 be stored multiple times in the database, where tiles 25 , each one and the same section of the digital terrain model 19 mapped, in different resolutions. The different resolution may preferably relate to the spatial resolution. However, there may be other resolutions for describing the digital terrain model that are stored in the corresponding tiles for a portion of the terrain model in varying degrees.

4a zeigt ein erstes Beispiel einer Darstellungs-Kachelanordnung 33, wobei jede Darstellungs-Kachel 34 einen Teil der Simulationsumgebung 35 mit einer festen Grundfläche abbildet. Jeder der Darstellungs-Kacheln 34 ist dabei ein Umgebungsspeicherbereich des Darstellungsspeichers des Rechners 1 zugeordnet. Die Größe des jeweiligen Umgebungsspeicherbereichs der entsprechenden Darstellungs-Kachel 34 wird durch die in der 4a dargestellten Buchstaben A, B und C veranschaulicht, wobei der Buchstabe A für einen großen vordefinierten Umgebungsspeicherbereich des Darstellungsspeichers steht, der Buchstabe B für einen entsprechend kleineren vordefinierten Umgebungsspeicherbereich und der Buchstabe C schließlich für einen noch kleineren vordefinierten Umgebungsspeicherbereich steht. 4a shows a first example of a presentation tile arrangement 33 where each representation tile 34 a part of the simulation environment 35 with a solid base. Each of the presentation tiles 34 is an environment memory area of the display memory of the computer 1 assigned. The size of the respective environment storage area of the corresponding presentation tile 34 is through the in the 4a illustrated letters A, B and C, wherein the letter A stands for a large predefined environment storage area of the presentation memory, the letter B stands for a correspondingly smaller predefined environment storage area and the letter C is finally for an even smaller predefined environment storage area.

Dabei ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die von den Darstellungs-Kacheln 34 jeweils dargestellten Ausschnitte oder Teile der Simulationsumgebung 35 hinsichtlich ihrer Grundfläche konstant sind. Dies bedeutet, dass für eine Kachel mit einem Umgebungsspeicherbereich der Größe A ein gleich großer Teil der Simulationsumgebung dargestellt wird wie von einer Kachel mit einem Umgebungsspeicherbereich der Größe C. However, it should be noted that the of the presentation tiles 34 respective sections or parts of the simulation environment 35 are constant in terms of their base area. This means that for a tile with an A-size environment storage area, an equal part of the simulation environment is displayed as a tile with a C-size environment storage area.

In der 4a ist auch die Darstellungsposition 36 der Simulationsumgebung 35 eingezeichnet, von denen aus die Darstellung der Simulationsumgebung 35 erfolgt. Aus der 4a kann so entnommen werden, dass der Darstellungs-Kachel, in der sich die Darstellungsposition 36 befindet, der größte Umgebungsspeicherbereich mit der Größe A zugeordnet wird, und dass die von der Darstellungs-Kachel mit dem größten Umgebungsspeicherbereich A umgebenden Darstellungs-Kachel jeweils ein Umgebungsspeicherbereich mit der Größe B aufweisen. Lediglich die von der Darstellungsposition 36 am weitesten entfernten Darstellungs-Kacheln 34 sind mit einem Umgebungsspeicherbereich der Größe C verknüpft. In the 4a is also the presentation position 36 the simulation environment 35 drawn from which the representation of the simulation environment 35 he follows. From the 4a can be taken so that the presentation tile in which the display position 36 is associated with the largest environment storage area of size A, and that the presentation tile surrounding the presentation tile with the largest environment storage area A each has a size B environment storage area. Only the one from the presentation position 36 farthest rendering tiles 34 are associated with a size C environment storage area.

Damit wird ermöglicht, dass die Darstellung der Simulationsumgebung 20, nämlich der von der Darstellungs-Kachelanordnung 33 der Darstellungs-Kacheln 34 erfasste Teil der Simulationsumgebung 35 optimal und realitätsnah dargestellt werden, da in der Nähe der Darstellungsposition 36 eine hohe detailtreue oder ein hohes Detaillevel realisiert werden kann, da der dafür vorgesehene Umgebungsspeicherbereich mit der Größe A ein entsprechendes Volumen zur Verfügung stellt. In einem zunehmenden Abstand von der Darstellungsposition 36 wird ein entsprechend geringeres Detaillevel erreicht, was durch die Umgebungsspeicherbereiche mit den Größen B und C bedingt wird. Dies entspricht jedoch ebenfalls der natürlichen menschlichen Wahrnehmung von weiter entfernter Umgebung. This will allow the presentation of the simulation environment 20 that of the presentation tile layout 33 Presentation Tiles 34 captured part of the simulation environment 35 be displayed optimally and close to reality, since in the vicinity of the display position 36 a high level of detail or a high level of detail can be realized, since the designated environmental storage area with the size A provides a corresponding volume. At an increasing distance from the presentation position 36 a correspondingly lower level of detail is achieved, which is due to the environmental storage areas with the sizes B and C. However, this also corresponds to the natural human perception of more distant surroundings.

Um diese Darstellung der Simulationsumgebung 35 zu erreichen. kann dementsprechend vorgesehen sein, dass zur Darstellung eines Teils der Simulationsumgebung 35 in Abhängigkeit von einer frei wählbaren Darstellungsposition 36 und/oder Darstellungsrichtung 37 der Darstellung der Simulationsumgebung 34 ein Teil der Datenbasis 22 an einen Darstellungsspeicher übertragen wird, wobei in dem Darstellungsspeicher Speicherbereiche mit einer bestimmten Größe A, B, C vordefiniert werden und die an den Darstellungsspeicher zu übertragenden Daten der Datenbasis 22 vor der Übertragung in zumindest einer Eigenschaft an die Größe A, B, C der vordefinierten Speicherbereiche angepasst werden. To this illustration of the simulation environment 35 to reach. Accordingly, it can be provided that for representing a part of the simulation environment 35 depending on a freely selectable display position 36 and / or presentation direction 37 the representation of the simulation environment 34 a part of the database 22 is transferred to a presentation memory, wherein in the display memory memory areas with a certain size A, B, C are predefined and the data to be transmitted to the presentation memory data 22 be adapted to the size A, B, C of the predefined memory areas before transmission in at least one property.

Die Darstellung der 4b dient zur Veranschaulichung des Nachladens, also eines erneuten Anpassens von Daten der Datenbasis 22 an die jeweilige Größe der vordefinierten Speicherbereiche, und anschließender Übertragung der so angepassten Daten an den Darstellungsspeicher infolge einer Veränderung der Darstellungsposition 36. The presentation of the 4b serves to illustrate the reloading, ie a re-adaptation of data from the database 22 to the respective size of the predefined memory areas, and subsequent transmission of the thus adapted data to the presentation memory as a result of a change in the display position 36 ,

Im linken Teil der 3b befindet sich die Darstellungsposition 36 an einer ersten Position zu einem Zeitpunkt t = t1 in der Simulationsumgebung 35. Dementsprechend sind gemäß der beschriebenen Ausführungsform eines Verfahrens zur Darstellung der Simulationsumgebung 35 Daten aus der Datenbasis 22 durch eine Anpassung generiert worden, die die von den jeweiligen Darstellungs-Kacheln 34 erfassten Teile der Simulationsumgebung 35 abbilden und gleichzeitig an die Größe A, B und C der Umgebungsspeicherbereiche der jeweiligen Darstellungs-Kacheln angepasst sind. Solange sich im Anschluss an die in der ersten Situation der 4b, nämlich der linken Situation zum Zeitpunkt t = t1 lediglich die Darstellungsrichtung 37, nicht jedoch die Darstellungsposition 36, ändert, kann die Darstellung der Simulationsumgebung 35 anhand der im Darstellungsspeicher vorgehaltenen Daten für die Darstellungs-Kacheln 34 erfolgen. In the left part of the 3b is the presentation position 36 at a first position at a time t = t1 in the simulation environment 35 , Accordingly, according to the described embodiment, a method for representing the simulation environment 35 Data from the database 22 have been generated by an adaptation, that of the respective presentation tiles 34 captured parts of the simulation environment 35 and at the same time adapted to the size A, B and C of the environmental storage areas of the respective display tiles. As long as following in the first situation the 4b , namely the left situation at time t = t1, only the presentation direction 37 , but not the presentation position 36 , changes, can the appearance of the simulation environment 35 based on the data stored in the presentation memory for the presentation tiles 34 respectively.

Verändert sich jedoch die Darstellungsposition 36 in der Folge der Situation zum Zeitpunkt t = t1 und überschreitet die Darstellungsposition 36 beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt t2, wie im rechten Teil der 4b dargestellt, eine Grenze, insbesondere eine Kachelgrenze, so wird dadurch eine neuerliche Anpassung von Daten der Datenbasis 22 an die Größe der im Bezug auf die Simulationsumgebung 35 verschobene Positionierung der Darstellungs-Kacheln 34 und eine anschließende Übertragung an den Darstellungsspeicher initiiert. However, the presentation position changes 36 as a result of the situation at the time t = t1 and exceeds the presentation position 36 for example, at a later time t2, as in the right part of 4b shown, a limit, in particular a tile boundary, so this is a re-adaptation of data of the database 22 to the size of the simulation environment 35 Suspended Positioning of Presentation Tiles 34 and initiating a subsequent transmission to the presentation memory.

In der Darstellung des Zeitpunkts t = t2 der 4b erfolgt dabei keine Neuzuordnung zwischen den Umgebungsspeicherbereichen und einer Darstellungs-Kachel 34 in Abhängigkeit von der Darstellungsposition. Dies bedeutet, dass die Zuordnung der Umgebungsspeicherbereiche zu den Darstellungs-Kacheln 34 in Abhängigkeit der frei wählbaren Darstellungsposition 36 nicht dynamisch ist, sondern einmalig zu Beginn des Verfahrens zur Darstellung der Simulationsumgebung 35 festgelegt wird. In the representation of the time t = t2 the 4b There is no reallocation between the environment memory areas and a display tile 34 depending on the presentation position. This means that the assignment of the Environment storage areas to the presentation tiles 34 depending on the freely selectable display position 36 is not dynamic, but unique at the beginning of the process to represent the simulation environment 35 is determined.

In der Darstellung des Zeitpunkts t = t2 der 4b hat sich also gegenüber dem Zeitpunkt t = t1 folgendes verändert: Es wird nunmehr anhand der Darstellungs-Kacheln 34 ein veränderter bzw. ein verschobener Ausschnitt der Simulationsumgebung 35 abgebildet. In the representation of the time t = t2 the 4b Thus, the following has changed with respect to the time t = t1: It will now be based on the presentation tiles 34 a modified or a shifted section of the simulation environment 35 displayed.

Umgekehrt hat sich zum Zeitpunkt t = t2 gegenüber dem Zeitpunkt t = t1 folgendes nicht verändert: Die Darstellungs-Kachel 34, in der sich die Darstellungsposition 36 befindet, ist nach wie vor einem größtmöglichen vordefinierten Umgebungsspeicherbereich mit der Größe A zugeordnet. Mit dem Abstand von der Darstellungsposition 36 nehmen die Größen A, B und C der den Darstellungs-Kacheln 34 zugeordneten Umgebungsspeicherbereichen ab. Folglich ermöglicht das beschriebenen Verfahren, das auch bei einer Änderung der Darstellungsposition 36 der Benutzer stets die vorteilhafte, realitätsnahe Darstellung der Simulationsumgebung 35 wahrnehmen kann. Conversely, the following has not changed at the time t = t2 compared to the time t = t1: The display tile 34 in which the presentation position 36 is still associated with the largest possible predefined A-size environment storage area. With the distance from the display position 36 Take the sizes A, B, and C of the Presentation Tiles 34 associated environmental storage areas. Consequently, the described method also makes it possible to change the display position 36 the user always the advantageous, realistic representation of the simulation environment 35 can perceive.

Anhand von 5 wird nachfolgend beschrieben, wie mittels der Bildaufnahmen 12 während der Laufzeit des Verfahrens durch eine Projektion Oberflächen von realabbildenden Objekten mit einer Oberflächen-Farbtextur versehen werden. In 5 ist ein Ausschnitt einer Simulationsumgebung 10.1 in der Draufsicht, also mit Sicht auf die Ebene der Rasterpunkte 29 dargestellt, wobei sich die den Rasterpunkten 29 zugeordneten Höhenwerte 27 senkrecht zur Zeichenebene der 5 liegen. In dem Ausschnitt der Simulationsumgebung 10.1 ist ebenfalls ein realabbildendes Objekt 18 in Form eines Hauses dargestellt. Weiter sind zur Veranschaulichung der Projektionen von Bildaufnahmen 12 die vermeintlichen Abbildungsebenen 39 zweier unterschiedlicher Bildaufnahmen 12 in der 5 dargestellt. Based on 5 is described below, as by means of the image recordings 12 be provided with a surface color texture during the run of the process by projection surfaces of real imaging objects. In 5 is a part of a simulation environment 10.1 in plan view, so with a view of the plane of the grid points 29 shown, with the grid points 29 assigned altitude values 27 perpendicular to the plane of the 5 lie. In the section of the simulation environment 10.1 is also a real-image object 18 presented in the form of a house. Next are illustrative of the projections of image captures 12 the supposed picture planes 39 two different images 12 in the 5 shown.

Durch die georeferenzierte Gewinnung der Bildaufnahmen 12 mit Berücksichtigung der intrinsischen Parameter der Aufnahmeeinrichtung 11 kann eine eindeutige Positionierung und Ausrichtung der Abbildungsebene 39 in der Simulationsumgebung 10.1 erreicht werden. Die Abbildungsebenen 39 können auch über eine vertikale Komponente verfügen, die im Beispiel der 5 zumindest teilweise senkrecht auf der Zeichenebene steht und lediglich aus Gründen der Anschaulichkeit und Übersichtlichkeit der 5 in dieser nicht dargestellt ist. Through the georeferenced acquisition of the image recordings 12 taking into account the intrinsic parameters of the receiving device 11 can be a unique positioning and alignment of the image plane 39 in the simulation environment 10.1 be achieved. The picture planes 39 can also have a vertical component, which in the example of 5 at least partially perpendicular to the drawing plane and only for the sake of clarity and clarity of the 5 not shown in this.

Trotzdem ist aus der 5 erkennbar, wie anhand der Bildaufnahmen 12 und deren Abbildungsebenen 39 eine Projektion vorgenommen wird, durch die zumindest einem Teil der Oberflächen 38 der Simulationsumgebung 10.1 eine Farbtextur zugeordnet wird. Anhand der in 5 punktiert dargestellten Linien wird beispielsweise eine Abbildungsvorschrift oder Projektionsvorschrift skizziert, anhand derer ein erster Projektionsbereich 40.1 aus der Bildaufnahme 12 mit der Abbildungsebene 39.1 auf die erste, eine Seitenwand bildende Oberfläche 38.1 des realabbildenden Objekts 18 projiziert wird. Gleiches gilt für die punktierten Linien, die die Abbildung oder Projektionen eines Projektionsbereich 40.2 der Bildaufnahme 12 mit der Abbildungsebene 39.1 auf die Oberfläche 38.2 des realabbildenden Objekts 18 veranschaulichen. Nevertheless, is from the 5 recognizable, as based on the image recordings 12 and their image planes 39 a projection is made by the at least part of the surfaces 38 the simulation environment 10.1 a color texture is assigned. On the basis of in 5 Dotted lines, for example, a mapping rule or projection rule is sketched, based on which a first projection area 40.1 from the image capture 12 with the image plane 39.1 on the first, a side wall forming surface 38.1 of the real-image object 18 is projected. The same applies to the dotted lines representing the image or projections of a projection area 40.2 the image capture 12 with the image plane 39.1 on the surface 38.2 of the real-image object 18 illustrate.

Die genauen Abbildungsvorschriften der Projektionen, also der Verlauf der beispielhaft dargestellten punktierten Linien sowie der nicht dargestellten dazwischen angeordneten Projektionen von Punkten der Abbildungsebene 39.1 auf die Oberflächen 38.1 und 38.2 werden einerseits durch die Daten des realabbildenden Objekts 18 bestimmt und andererseits durch die bei der Erzeugung der Bildaufnahme 12 vorliegenden Eigenschaften wie Aufnahmeposition, Aufnahmerichtung und dergleichen bestimmt, welche sich vereinfacht dargestellt in der Ausrichtung und Ausdehnung der Abbildungsebene 39.1 widerspiegeln. The exact mapping rules of the projections, ie the course of the dotted lines shown by way of example, as well as the not shown therebetween projections of points of the image plane 39.1 on the surfaces 38.1 and 38.2 on the one hand by the data of the real imaging object 18 determined and on the other hand by the generation of the image recording 12 present characteristics such as shooting position, shooting direction and the like, which is simplified in the orientation and extension of the imaging plane 39.1 reflect.

Die Abbildungsebene 39.2 einer zweiten Bildaufnahme 12 kann gemäß den in der 5 strichliniert dargestellten Projektionsvorschriften ebenfalls dazu genutzt werden, die Oberflächen 38.1 und 38.2 mit einer aus der entsprechenden Bildaufnahme 12 generierten Obeflächen-Farbtextur zu versehen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die entsprechenden Projektionsbereiche 40.3 und 40.4 der Bildaufnahme 12 mit der Abbildungsebene 39.2 zunächst mit den entsprechenden Projektionsbereichen 40.1 und 40.2 der Bildaufnahme 12 mit der Abbildungsebene 39.1 gemittelt werden. The image plane 39.2 a second image capture 12 can according to the in the 5 dashed lines shown projection rules are also used to the surfaces 38.1 and 38.2 with one from the corresponding image capture 12 to provide generated surface color texture. It can also be provided that the corresponding projection areas 40.3 and 40.4 the image capture 12 with the image plane 39.2 first with the corresponding projection areas 40.1 and 40.2 the image capture 12 with the image plane 39.1 be averaged.

Dementsprechend kann die Qualität der durch die Projektionen generierten Obeflächen-Farbtextur für die Oberflächen 38.1 und 38.2 des realabbildenden Objekts 18 weiter verbessert werden. Die Bildaufnahme 12 mit der Abbildungsebene 39.2 erlaubt zudem, zumindest für ein Teil der Seitenwand 38.3 des realabbildenden Objekts 18, die Generierung einer Oberflächen-Farbtextur im Rahmen einer Projektion der Bildaufnahme 12 auf die Simulationsumgebung 10.1. Der Projektionsbereich 40.5 der Bildaufnahme 12 mit der Abbildungsebene 39.2 kann auf einen Teil der Oberfläche 38.3 des realabbildenden Objekts 18 projiziert werden. Accordingly, the quality of the surface color texture generated by the projections for the surfaces 38.1 and 38.2 of the real-image object 18 be further improved. The image capture 12 with the image plane 39.2 also allows, at least for part of the sidewall 38.3 of the real-image object 18 , generating a surface color texture as part of a projection of image capture 12 on the simulation environment 10.1 , The projection area 40.5 the image capture 12 with the image plane 39.2 can be on a part of the surface 38.3 of the real-image object 18 be projected.

Aus der Darstellung der 5 wird damit auch ersichtlich, dass Bildaufnahmen 12 aus unterschiedlichen Aufnahmepositionen und mit unterschiedlichen Aufnahmerichtungen besonders vorteilhaft und wünschenswert sind, um für eine möglichst große Anzahl von Oberflächen 38 der Simulationsumgebung 10.1 möglichst vollständige und detailgetreue Oberflächen-Farbtexturen erzeugen zu können. From the representation of 5 it also shows that taking pictures 12 from different shooting positions and with different shooting directions especially are advantageous and desirable for the largest possible number of surfaces 38 the simulation environment 10.1 To produce as complete and detailed as possible surface color textures.

In der 6 ist ebenfalls eine Projektion eines Teils einer Bildaufnahme 12 auf eine weitgehend vertikale Oberfläche 38.1 dargestellt. In the 6 is also a projection of part of an image capture 12 on a largely vertical surface 38.1 shown.

Hinsichtlich der Bildaufnahme 12 ist festzuhalten, dass es sich bei der Darstellung der 6 um eine starke Schematisierung einer Bildaufnahme 12 handelt. Dies ist nicht zuletzt der Übersichtlichkeit der 6 geschuldet. Von einer realistischen Bildaufnahme 12 wären neben der Seitenansicht des realen Objekts 16 selbstverständlich noch eine Vielzahl anderer Inhalte, wie beispielsweise Vegetation, weitere Objekte, Fahrzeuge, Menschen und Tiere umfasst. Es soll auch darauf hingewiesen werden, dass es sich bei der Darstellung der Seitenansicht des Objekts 16 in der Bildaufnahme 12 der 6 um eine gewollt vereinfachte Darstellung handelt, die die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch nicht vollständig wiederzugeben vermag. Denn die Seitenansicht des Objekts 16 der Bildaufnahme 12 ist eben keine fotorealistische Darstellung, wie sie beim Projektionsverfahren zur Erzeugung von realabbildenden Oberflächentexturen zum Einsatz kommen kann. Aus der Darstellung der 6 wird jedoch das Grundprinzip deutlich, wonach die in den Bildaufnahmen 12 festgehaltenen Oberflächen der Realumgebung, insbesondere die von den Bildaufnahmen 12 umfassten Oberflächen von realen Objekten 16 zur Projektion herangezogen werden, die in der Simulationsumgebung 10.1 oder bei der Darstellung der Simulationsumgebung 10.1 einen entsprechend realistischen Eindruck beim Betrachter hervorrufen. With regard to image acquisition 12 It should be noted that the presentation of the 6 a strong schematization of an image capture 12 is. This is not least the clarity of the 6 owed. From a realistic image capture 12 would be next to the side view of the real object 16 Of course, a variety of other content, such as vegetation, other objects, vehicles, people and animals includes. It should also be noted that it is the representation of the side view of the object 16 in the picture 12 of the 6 is a deliberately simplified representation, which is not able to fully reproduce the advantages of the method according to the invention. Because the side view of the object 16 the image capture 12 is not a photorealistic representation, as it can be used in the projection process for the production of real imaging surface textures. From the representation of 6 However, the basic principle becomes clear, according to which in the image recordings 12 captured surfaces of the real environment, in particular those of the image recordings 12 included surfaces of real objects 16 used for projection in the simulation environment 10.1 or in the presentation of the simulation environment 10.1 create a correspondingly realistic impression on the viewer.

Wie bereits mit Bezug auf die 5 beschrieben, kann die Zuordnung der Bildaufnahme 12 und des darin abgebildeten realen Objekts 16 zu dem realabbildenden Objekt 18 der Simulationsumgebung 10.1, insbesondere zu der Oberfläche 38.1 durch die eindeutige Verknüpfung zwischen den bei der Gewinnung der Bildaufnahme 12 dokumentierten Raumkoordinaten und/oder Raumrichtungen der Realumgebung 10 zu den Koordinaten der Simulationsumgebung 10.1 ermöglicht werden. Dabei kann die Simulationsumgebung 10.1 bevorzugt eine Verknüpfung mit der Realumgebung 10 aufweisen. As already with respect to the 5 described, the assignment of image acquisition 12 and the real object depicted therein 16 to the real-image object 18 the simulation environment 10.1 , in particular to the surface 38.1 by the clear link between the in the acquisition of image acquisition 12 documented spatial coordinates and / or spatial directions of the real environment 10 to the coordinates of the simulation environment 10.1 be enabled. In doing so, the simulation environment 10.1 prefers a link to the real environment 10 exhibit.

Die Oberfläche 38.1 der Simulationsumgebung 10.1 wird durch die Seitenwand eines realabbildenden Objekts 18 der Simulationsumgebung 10.1 gebildet. In der 6 ist das realabbildende Objekt 18 als dreidimensionales Objekt aus einer bestimmten Perspektive dargestellt, die beispielsweise auf eine entsprechende Betrachtungsposition auf das Objekt 18 in der Simulationsumgebung 10.1 zurückgeht. Die angedeutete perspektivische Darstellung des realabbildenden Objekts 18 veranschaulicht einige der Herausforderungen an das Verfahren zur Generierung von realabbildenden Oberflächentexturen durch die Projektion von Teilen von Bildaufnahmen 12. Beispielsweise ist aus der Perspektive der 6 ein Teil der Oberfläche 38.1 am oberen rechten Rand der Seitenwand durch einen Teil des Hausdachs 41 verdeckt. Die strich-punktiert angedeuteten Abbildungsvorschriften der 6 zeigen auch, dass zum Beispiel das unter dem Dachgiebel angeordnete Fenster sowie die umgebende Fachwerkstruktur, wie sie auf der Bildaufnahme 12 zu sehen sind, von der Betrachtungsposition der Simulationsumgebung 10.1 und des Objekts 18 der 6 aus vom Hausdach 41 verdeckt sind. The surface 38.1 the simulation environment 10.1 is through the sidewall of a real-image object 18 the simulation environment 10.1 educated. In the 6 is the real-image object 18 shown as a three-dimensional object from a particular perspective, for example, to a corresponding viewing position on the object 18 in the simulation environment 10.1 declining. The indicated perspective view of the real-imaging object 18 illustrates some of the challenges to the process of generating real-imaging surface textures by projecting portions of imagery 12 , For example, from the perspective of 6 a part of the surface 38.1 at the upper right edge of the side wall through a part of the house roof 41 covered. The dash-dotted lines indicated mapping rules of 6 also show that, for example, the window arranged under the gable and the surrounding truss structure, as shown on the image 12 can be seen from the viewing position of the simulation environment 10.1 and the object 18 of the 6 from the house roof 41 are covered.

Eine entsprechende Texturierung der Oberfläche 38.1 wird also die teilweise Überdeckung der Oberfläche 38.1 durch das Hausdach 41 berücksichtigen. Dies kann beispielswiese durch eine Tiefenkarte bewerkstelligt werden, die eine Auskunft darüber gibt, welche Teile der der Simulationsumgebung 10.1 von der jeweiligen Betrachtungsposition aus sichtbar sind. An appropriate texturing of the surface 38.1 So the partial coverage of the surface 38.1 through the house roof 41 consider. This can be done, for example, by a depth map, which provides information about which parts of the simulation environment 10.1 are visible from the respective viewing position.

Im Rahmen der Projektion kann dann entsprechend die aus der Bildaufnahme 12 generierte Projektionstextur als Oberflächentextur so bearbeitet, beispielsweise zugeschnitten werden, dass nicht sichtbare Teile der Oberfläche 38.1 aus der Betrachtungsposition der 6 nicht sichtbar sind. In the context of the projection can then accordingly from the image acquisition 12 generated projection texture as a surface texture can be edited, for example, trimmed that non-visible parts of the surface 38.1 from the viewing position of 6 are not visible.

Darüber hinaus zeigt die Bildaufnahme 12 das reale Objekt 16 aus einer Perspektive, die sich von der Perspektive der Simulationsumgebung 10.1 unterscheidet. Für die Texturierung der Oberfläche 38.1 durch den entsprechenden Teil der Bildaufnahme 12 wird also im Rahmen der Projektion oder durch die Abbildungsvorschrift, wie sie durch die strich-punktierten Linien der 6 angedeutet sind, der die Oberfläche 38.1 abbildende Teil der Bildaufnahme 12 so verkippt und/oder verzerrt werden, dass aus der Betrachtungsposition der Simulationsumgebung 10.1 der 6 der Teil der Bildaufnahme 12, der den sichtbaren Teil der Oberfläche 38.1 abbildet, entsprechend auf der Oberfläche 38.1 angeordnet wird, also auf die Oberfläche 38.1 projiziert wird. It also shows the image capture 12 the real object 16 from a perspective that is different from the perspective of the simulation environment 10.1 different. For texturing the surface 38.1 through the corresponding part of the image acquisition 12 Thus, in the context of projection or by the mapping rule, as indicated by the dash-dotted lines of 6 are indicated, the surface 38.1 imaging part of the image acquisition 12 so tilted and / or distorted that from the viewing position of the simulation environment 10.1 of the 6 the part of the image capture 12 that is the visible part of the surface 38.1 Mapping, according to the surface 38.1 is arranged, ie on the surface 38.1 is projected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

lokaler Rechner  local computer

22

Bedienvorrichtung  operating device

33

erste Anzeigevorrichtung  first display device

44

zweite Anzeigevorrichtung  second display device

55

Kabelverbindung  cable connection

66

drahtlose Kommunikationsschnittstelle  wireless communication interface

77

Datenbasisgenerator  Database generator

88th

Simulationsvorrichtung  simulation device

99

Sensorträger  sensor support

1010

Realumgebung Real environment

10.110.1

Simulationsumgebung  simulation environment

11 11

Aufnahmeeinrichtung recording device

12 12

Bildaufnahmen image capture

13 13

Positionsbestimmungseinrichtung Location facility

14 14

Oberflächenmodell surface model

15 15

reales Gelände real terrain

16 16

reale Objekte real objects

17 17

realabbildendes Gelände real imaging terrain

18 18

realabbildende Objekte real-image objects

18.118.1

3D-Modelle  3D models

18.218.2

realähnliche Objekte  real-like objects

19 19

Geländemodell terrain model

20 20

Flugroute air route

21 21

Wegpunkte waypoints

22 22

Datenbasis database

23 23

Bezugsrasterpunkt Reference grid point

24 24

fiktive Objekte fictitious objects

25 25

Kacheln tiling

26 26

Bezugsebene reference plane

27 27

Höhenwert height value

28 28

Rasterdaten raster data

29 29

Rasterpunkt dot

30 30

erstes Bereich des Oberflächenmodells first area of the surface model

31 31

zweiter Bereich des Oberflächenmodells second area of the surface model

32 32

dritter Bereich des Oberflächenmodells third area of the surface model

33 33

Darstellungs-Kachelanordnung Presentation tile arrangement

34 34

Darstellungs-Kachel Presentation tile

35 35

Simulationsumgebung simulation environment

36 36

Darstellungsposition display position

37 37

Darstellungsrichtung representation direction

38 38

Oberfläche surface

38.138.1

Oberfläche  surface

38.238.2

Oberfläche  surface

38.338.3

Oberfläche  surface

38.438.4

Oberfläche  surface

39 39

Abbildungsebene imaging plane

39.139.1

Abbildungsebene  imaging plane

39.239.2

Abbildungsebene  imaging plane

40 40

Projektionsbereich projection area

40.140.1

Projektionsbereich  projection area

40.240.2

Projektionsbereich  projection area

40.340.3

Projektionsbereich  projection area

40.440.4

Projektionsbereich  projection area

40.540.5

Projektionsbereich  projection area

41 41

Hausdach housetop

Claims (18)

Verfahren zur Erzeugung und Darstellung einer computergenerierten, eine Realumgebung (10) abbildenden Simulationsumgebung (10.1), mit einer Datenbasis (22), welche Daten des realen Geländes (15) und der im Gelände (15) befindlichen realen Objekte (16) beinhaltet, wobei das Gelände (15) und/oder die Objekte (16) klassifiziert sind, und wobei in der Simulationsumgebung (10.1) ein Benutzer mit dem Gelände (17, 19) und/oder den Objekten (18, 18.1, 18.2, 24) entsprechend der Klassifikation interagiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten durch eine Auswertung von aus bei einem Überflug über und/oder bei einer Durchfahrt durch in der Realumgebung (10) aufgenommenen Bildaufnahmen (12) gewonnen werden und ein geospezifisches Abbild des realen Geländes (15) und/oder der realen Objekte (16) beinhalten, und bei der Erzeugung der Datenbasis (22) zumindest ein digitales Geländemodell (19) in Form von Rasterdaten (28) erstellt wird. Method for generating and displaying a computer-generated, a real environment ( 10 ) imaging simulation environment ( 10.1 ), with a database ( 22 ), which data of the real estate ( 15 ) and in the field ( 15 ) real objects ( 16 ), whereby the terrain ( 15 ) and / or the objects ( 16 ) and in the simulation environment ( 10.1 ) a user with the terrain ( 17 . 19 ) and / or the objects ( 18 . 18.1 . 18.2 . 24 ) interacts in accordance with the classification, characterized in that the data is evaluated by evaluating off during an overflight over and / or during a transit through in the real environment ( 10 ) recorded images ( 12 ) and a geospecific image of the real estate ( 15 ) and / or the real objects ( 16 ) and in the generation of the database ( 22 ) at least one digital terrain model ( 19 ) in the form of raster data ( 28 ) is created. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis (22) ein digitales Oberflächenmodell (14) der Realumgebung (10) in Form von Rasterdaten (28) erzeugt wird. Method according to claim 1, characterized in that in the generation of the database ( 22 ) a digital surface model ( 14 ) the real environment ( 10 ) in the form of raster data ( 28 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Rasterpunkt (29) des Geländemodells (19) und/oder Oberflächenmodells (14) ein Höhenwert (27) zugeordnet wird. Method according to claim 1 or 2, characterized in that each grid point ( 29 ) of the terrain model ( 19 ) and / or surface model ( 14 ) an altitude value ( 27 ). Verfahren nach einer der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis (22) zumindest eine digitale Farbkarte in Form von Rasterdaten (28) erstellt wird, wobei jedem Rasterpunkt (29) zumindest ein Farbwert zugeordnet wird. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the generation of the database ( 22 ) at least one digital color map in the form of raster data ( 28 ), each grid point ( 29 ) at least one color value is assigned. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis (22) zumindest eine digitale Klassifikationskarte in Form von Rasterdaten (28) erzeugt wird, wobei jeder Rasterpunkt (29) eine Typenklasse, insbesondere automatisch, zugeordnet ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the generation of the database ( 22 ) at least one digital classification map in the form of raster data ( 28 ), each grid point ( 29 ) is associated with a type class, in particular automatically. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis (22) zumindest teilweise computergenerierte Objekte als 3D-Modelle (18.1) in Form von Vektordaten und/oder Punktwolken, insbesondere automatisch, erzeugt werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the generation of the database ( 22 ) at least partially computer-generated objects as 3D models ( 18.1 ) are generated in the form of vector data and / or point clouds, in particular automatically. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis (22) die realen Objekte (16), insbesondere in einem Oberflächenmodell (14), erkannt und als realabbildende Objekte (18) gespeichert und/oder klassifiziert werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the generation of the database ( 22 ) the real objects ( 16 ), in particular in a surface model ( 14 ) and recognized as real-image objects ( 18 ) and / or classified. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis (22) aus erkannten realabbildenden Objekten (18) zumindest teilweise computergenerierten Objekte (18.1) erzeugt werden, insbesondere mit zumindest einem Bezugsrasterpunkt (23) der Rasterdaten (28) des Oberflächenmodells (14) und/oder des Geländemodells (14). Method according to claim 7, characterized in that in the generation of the database ( 22 ) from recognized real-imaging objects ( 18 ) at least partially computer-generated objects ( 18.1 ), in particular with at least one reference grid point ( 23 ) of the raster data ( 28 ) of the surface model ( 14 ) and / or the terrain model ( 14 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis (22) Ausschnitte des digitalen Geländemodells (19) als separate Kacheln (25) in der Datenbasis (22) gespeichert werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the generation of the database ( 22 ) Extracts of the Digital Terrain Model ( 19 ) as separate tiles ( 25 ) in the database ( 22 ) get saved. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kacheln (25) mehrfach und in unterschiedlicher Auflösung in der Datenbasis (22) gespeichert werden. Method according to claim 9, characterized in that the tiles ( 25 ) several times and in different resolution in the database ( 22 ) get saved. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Darstellung der Simulationsumgebung (10.1) zumindest abschnittswiese fiktive Geländebereiche und/oder fiktive Objekte (24) und/oder fiktive Typenklassen und/oder fiktive Farbkarten in die Simulationsumgebung (10.1) eingebracht werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the representation of the simulation environment ( 10.1 ) fictitious terrain areas and / or fictitious objects (at least in sections) ( 24 ) and / or fictitious type classes and / or fictitious color cards in the simulation environment ( 10.1 ) are introduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Datenbasis aus realen Objekten (16) und/oder realabbildenden Objekten (18) datentechnisch komprimierte realähnliche Objekte (18.2) erzeugt werden. Method according to one of claims 6 to 11, characterized in that when generating the database of real objects ( 16 ) and / or real-imaging objects ( 18 ) data-technically compressed real-like objects ( 18.2 ) be generated. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass während der Darstellung der Simulationsumgebung (10.1) realabbildende Objekte (18) durch realähnliche Objekte (18.2) ausgetauscht werden. Method according to claim 12, characterized in that during the representation of the simulation environment ( 10.1 ) real-imaging objects ( 18 ) by real-like objects ( 18.2 ) be replaced. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass während der Darstellung der Simulationsumgebung (10.1) realabbildende Objekte (18) und/oder realähnliche Objekte (18.2) mit realabbildenden oder realähnlichen Oberflächentexturen dargestellt werden. Method according to one of Claims 6 to 13, characterized in that during the representation of the simulation environment ( 10.1 ) real-imaging objects ( 18 ) and / or real-like objects ( 18.2 ) are displayed with real-imaging or real-like surface textures. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Darstellung der Simulationsumgebung (10.1) Geländebereiche mit realabbildenden oder realähnlichen Geländetexturen dargestellt werden, wobei die realähnlichen Geländetexturen anhand der Typenklassen erstellt werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the representation of the simulation environment ( 10.1 ) Terrain areas are displayed with real-imaging or real-like terrain textures, where the real-like terrain textures are created based on the type classes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Interaktion während der Simulation das computergenerierte Geländemodell (19) und/oder die realabbildenden und/oder realähnlichen Objekte (18, 18.1, 18.2) dynamisch veränderbar sind. Method according to one of the preceding claims, characterized in that through the interaction during the simulation the computer-generated terrain model ( 19 ) and / or the real-imaging and / or real-like objects ( 18 . 18.1 . 18.2 ) are dynamically changeable. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Interaktion auf Basis eines physikalischen Modells, insbesondere unter Berücksichtigung der Klassifikation des Oberflächenmodells (14) und/oder des Geländemodells (19), erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that an interaction based on a physical model, in particular taking into account the classification of the surface model ( 14 ) and / or the terrain model ( 19 ), he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Interaktion auf Basis eines Steueralgorithmus erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that an interaction takes place on the basis of a control algorithm.

Images