[發明專利]一種面向2.5維地圖服務的瓦片加載方法

無效

• 申請號: 201310593530.7
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103593861A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 萬波;蔣東青;屈敏;梅龍;宋愛紅;范業穩;魏延峰;朱偉奇;張龍;黃俊韜;陳勝鵬;程方;李軒;賀楷鍇;吳杰;趙瑜
• 申請（專利權）人: 武大吉奧信息技術有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 劉黎明

技術領域

本發明屬于移動通信技術領域，更具體是涉及基于移動通信等的2.5維地圖服務中瓦片數據的加載方法，可用于分布式地理信息系統網絡地圖服務開發。

背景技術

在諸如智能手機等移動終端上，網絡地圖服務是一個重要的地理信息在線服務應用。相對于傳統的二維地圖服務，2.5維甚至是真三維地圖服務能夠給用戶帶來逼真的應用體驗。所謂2.5維地圖是一種基于三維模型，按照一定投影規則映射到某一平面上，可以展現三維立體效果的二維地圖。在網絡環境下，移動終端上的2.5維地圖是通過加載來自服務器端的瓦片進行顯示的。在此，瓦片是指按照一定的規則，如瓦片起始點、級別、大小等規定，將一定比例尺的2.5維地圖切成的小圖片，并以一定的數據格式組織、存儲在服務器端，供客戶端動態訪問。

移動終端上的地圖應用通過地圖服務訪問服務器并加載從服務器端返回的瓦片，因此，需要加載的瓦片數量會影響在線地圖瀏覽的流暢性。對于存儲和計算性能以及網絡帶寬有限的移動終端來說，傳輸的瓦片的數量應盡量少，以保證數據加載的速度盡量快。

對于二維地圖瓦片的顯示，只需根據顯示視圖的外接矩形邊框求出所需要的瓦片。此矩形計算方法顯然不適合2.5維地圖的瓦片數量計算、定位與調用瓦片數據，因為在2.5維地圖旋轉的情況下，依據上述方法會產生不需要加載的瓦片。

例如，首先考慮2.5維地圖在繞X軸旋轉，即視角為俯視的情況，其透視投影的示意圖如圖1所示。

圖1描述了2.5維地圖在繞X軸旋轉后地圖視窗范圍的變化情況，由此可以計算在繞X軸旋轉前后地圖視窗中所需要加載的瓦片個數。

（1）在非旋轉情況下，需要加載的瓦片范圍，就是地圖視窗的實際高和寬，示意圖如圖2所示。假設視窗平面覆蓋6行×4列格網的瓦片，則需要的格網個數為24個。

（2）在繞X軸旋轉后，需要加載的瓦片范圍示意圖如圖3所示。按通常的矩形加載方法，認為視窗平面覆蓋5行×6列格網的瓦片，即需要的格網個數為30個。而實際上真正需要的格網（圖中的梯形部分）個數為26個。

其次，2.5維地圖在繞Z軸旋轉，即左、右旋轉后，地圖視窗中所需要加載的瓦片范圍也將發生變化，示意圖如圖4所示。在圖4中，按通常的矩形加載方法，認為視窗平面覆蓋8行×8列格網的瓦片，即需要的格網個數為64個。而實際上真正需要的格網（圖中的旋轉矩形部分）個數為37個。

最后，2.5維地圖分別在繞Z軸和繞X軸旋轉后，地圖視窗中所需要加載的瓦片范圍示意圖如圖5所示。在圖5中，按通常的矩形加載方法，認為視窗平面覆蓋8行×8列格網的瓦片，即需要的格網個數為64個。而實際上真正需要的格網（圖中的旋轉矩形部分）個數為34個。

加載過多的瓦片數據會導致地圖繪制緩慢，而且增加程序內存使用。因此，針對上述問題，開發一種面向2.5維地圖服務的瓦片加載方法，可以精確地計算2.5維地圖在非旋轉和旋轉的情況下瓦片的數量，加載最小子集的瓦片數據。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的不足，提出一種面向2.5維地圖服務的瓦片加載方法，提高地圖繪制效率。

為了實現上述發明目的，本申請提供了以下技術方案：

一種面向2.5維地圖服務的瓦片加載方法，如圖6所示，包括地圖服務應用顯示設備、2.5維地圖服務應用模塊和地圖服務模塊。2.5維地圖服務應用模塊調用地圖服務模塊，返回需要的地圖瓦片，并在顯示設備上加載、顯示地圖瓦片。地圖服務模塊根據地圖視窗俯仰、旋轉變化，通過瓦片掃描算法計算請求的最小瓦片集，并向服務器端發送加載瓦片服務請求，由服務器返回瓦片服務響應。

地圖服務應用顯示設備包含移動智能終端設備，其操作系統支持Android、iOS和Windows?Phone。2.5維地圖服務應用模塊運行于移動智能終端設備上，其調用地圖服務模塊，返回需要的地圖瓦片，并在顯示設備上加載、顯示地圖瓦片。地圖服務模塊根據地圖視窗俯仰、旋轉變化，通過瓦片掃描算法計算請求的最小瓦片集，并向服務器端發送加載瓦片服務請求，由服務器返回瓦片服務響應。

地圖視窗俯仰、旋轉變化包括地圖視窗繞X軸和繞Z軸旋轉，旋轉后地圖視窗為一個四邊形，四邊形頂點的坐標根據旋轉角計算。需要加載的瓦片范圍是所述四邊形覆蓋的瓦片格網，本發明提出的方法實質上能夠轉換為計算任意四邊形覆蓋瓦片格網的方法。該方法采用瓦片掃描算法，包括以下步驟：

步驟一，計算四邊形覆蓋瓦片格網的最小列號和最大列號，并以最小列號作為當前格網列號的初始值開始循環；