谈谈地图中的道路绘制

Posted 2020-09-20 cynchanpin

GIS属于可视化领域。一所谓可视化技术是利用计算机图形学和图形处理技术，将数据转化成图形或者图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。个人理解地图中也有几个关键点：

• 原始数据能够是图像也能够是矢量数据。如我们底图是点、线、面等矢量数据，卫片、街景是图像数据。
• 渲染即显示到屏幕上，如今各家手机端都是基于opengl，不论图形还是图像终于显示到屏幕都必须像素化（光栅化）。
• 交互性 地图APP中分量最重的就是交互，背后隐藏的巨大的需求。

 眼下地图中各种Feature数据，楼块是真正三维的。只是仅仅是一些多边形垂直拉出一定高度形成一个挤出体。可是没有贴图。GIS中绝大多数数据还是以二维为主，面数据绘制最简单。标注点数据在预处理时做重叠避让处理绘制时不会相互遮挡，仅仅有线之间有遮挡和层次关系。那么苍白的2D道路数据怎样描写叙述现实世界中复杂的道路交错关系呢？尤其北京的桥最为出名。XX桥上的立交关系很之重要。

涉及以下两个基本技术：

1. 道路立交、平交关系表达

地图中路线用一个有宽度的多边形带表示，有背景描边和前景填充组成。

图中椭圆框为立交关系，蓝色框位置为平交关系。

如果A级路重要度大于B级路。

立交关系比較简单：

B级路_border，B级路_fill。

A级路_border。A级路_fill

终于可实现A级路在B级路之上。

平交关系：

丁字形路口两处平角关系绘制步骤例如以下：

从左到右绘制顺序为：

A道路_border（灰色），

B道路_border（橙色）；

A道路_fill（白色），

B_道路_fill（黄色）

终于A、B道路平交效果如第四个子图。

2. ZLevel立交数据

现实世界是3D的。地图是2D的，那么地图能够理解成现实世界的顶视图。

顶视图的信息一定没有自由透视模式的信息多。

无论道路立交关系有多少层。顶视图中获取的图像仅仅能看到相交处处于最高层的道路。

ZLevel数据正是这么一份补丁数据，它关联了道路相交处于最高层的道路路段。

例如以下图是定慧桥的卫星图：

它的ZLevel数据和路网例如以下图，黑色路线为道路数据，蓝色粗线为ZLevel数据。

 

终于道路绘制时候，先画路网。

然后再绘制ZLevel数据。终于实现道路的立交层次的表示。

 

3. 各家地图道路绘制效果对照

左图是谷歌地图道路：立交关系与现实一致道路有点宽且没有箭头，“定慧桥”文字一直没出现，这么重要的标注。

右图是腾讯地图：立交关系与现实一致。箭头稍密。有定慧桥标注。

左图是百度地图道路：立交关系蓝色椭圆标注的地方不正确，有箭头，有定慧桥标注。

右图是高德地图道路：没有立交关系都是平交，应该是没有使用ZLevel数据，有箭头，有定慧桥标注。

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