Sur la base de la vérification expérimentale et dynamique rendu en trois dimensions du processus de la technologie SIG LOD

Pour les défauts de vecteur carte LOD dynamique existante rendant la projection en perspective, le papier des exigences objectives rendu en utilisant la grille trapézoïdale unifie et simplifie le processus de lotissement et d'étudier une grille trapézoïdale algorithme simplifié sous projection perspective. Après avoir analysé les facteurs qui influent sur la carte simplifiée, éventuellement, pour le processus de rendu des GPU est proposée sur la base de trois dimensions SIG méthode de rendu grille carte vecteur LOD trapézoïdale dynamique. Sur cette base, la plate - forme de visualisation de conception moteur de rendu pour obtenir le rendu de la carte, la conception et le cas typique de test afin de vérifier la faisabilité et l' applicabilité de la méthode.
1. La plate - forme de visualisation de la structure de châssis
conçu dans le présent document comprennent module d'organisation de plate - forme de visualisation de la carte, le module d' exploitation et le module de rendu de carte pour effectuer les trois sous-modules. Données géographiques, les bibliothèques de symboles et données pour déterminer la carte de style style de rendu. Les données cartographiques sont organisées dans les styles de calque et les données géographiques module de rendu pour le rendu cartes vectorielles exigences de conception de la carte, tout en ajoutant un module de commande de carte pour les opérations utilisateur de soutien. plate-forme de visualisation de la structure de cadre comme illustré sur la Fig.

(1) carte tissu du module
module d'organisation carte pour la plate - forme de visualisation globale du tissu, comprenant une classe de couche, une classe de source de données, et les classes de rendu de carte de classe. classe de source de données de sommet géométrique contient des données et des données d'index de sommet, pour construire une grille trapézoïdale et ajouter index spatial dans la classe de source de données, l'utilisateur actionne, d' extraire la zone de données correspondante sur la base de la carte, vers le module de rendu pour le rendu. Couches comprenant l' ID de classe de couche, la proportion de la couche est visible, la couche de couleur, la transparence de la couche, et d' autres propriétés connexes, chaque couche correspondant à une couche de classe module de rendu pour rendre la classe, à condition que les propriétés de la couche programme nuanceur est terminé le rendu de la carte.
module de fonctionnement de la carte (2)
Cartes module de fonctionnement de l' utilisateur pour la réalisation de l'opération de base de la carte. Carte module de fonctionnement fournit un certain nombre d'interface comprend l' acquisition des données de la carte, l'ensemble de la carte des attributs tels que: l' angle de tangage, l' angle de rotation, le plan de niveau, le point central de la carte, la carte peut être traduit par le module de commande tel que l'utilisateur, une rotation, zoom, d' inclinaison, etc. fonctionnement de la carte.
(3) module de rendu d'exécution
Module d' exécution de rendu effectue le rendu de la carte, le rendu effectué dans le module d'organisation des données de sommet achève la transmission, les données d'EBO de mise à jour de la mémoire, les symboles de la carte d'opérations de rendu. Exécution de module de rendu utilise l' interface OpenGL 3.0 permet, remplissage solide plan de ligne de grille en forme de trapèze. Tout d' abord, la matrice affines pour obtenir les coordonnées géographiques en coordonnées d'écran de transformation affine, la conception de la classe appropriée pour le rendu de conception de classe de couche de couche programme de shaders correspondant pour les styles de calque de cartographie complète.
2. Expérience 1: Exemples d'effets de la méthode proposée pour dessiner
2.1 données expérimentales
sélectionner des lignes et des polygones OpenStreetMap à savoir quatre ensembles de données (utilisation des terres, des bâtiments, des rivières et Chine éléments naturels) comme l'ensemble de données de test, l'ensemble de données comprenant un total de 42 334 et 3040 polygones les lignes, y compris les polygones simples, des polygones avec des trous polygonaux, avec des îles, mono et multi-ligne. Les quatre ensembles de données sont organisées en quatre couches et remplies d'une substance solide de couleur symbolisé.
2.2 Conception expérimentale et analyse
Afin de vérifier l'efficacité de la méthode utilisée dans cette expérience symbolisait le plan de remplissage solide atteindre le zoom, la fonction panoramique, rotation, fonction d'inclinaison, la fonction de carte de vol pour l'utilisateur d'utiliser. Cette expérience obtenue par simulation d' un effet d'amplification de l' opération d'utilisateur agrandir progressivement la carte, la figure suivante (a), (b), (c) est progressivement éléments géométriques plane agrandie résultats peuvent être observés sur une carte plane avec des éléments géométriques de la carte progressivement agrandie montrant plus en détail, la figure sous (d), (e), (f) un des éléments géométriques linéaires agrandir progressivement le résultat peut être observé linéaire des éléments géométriques sur la carte que la carte est progressivement agrandie montrer de plus en plus de détails. Vérifié que la méthode proposée peut obtenir un meilleur effet de LOD.

Pour vérifier la validité de la méthode proposée est simplifiée, sans une carte caractéristique cas de test de visibilité, en simplifiant le contrôle du grossissement M de tolérance, et d' observer l'effet de rendre la cartographie du nombre de noeuds N dans l'état global. Pour les valeurs M 0,1,10 testées séparément. La figure suivante (a), (b), (c) , le nombre de nœuds de rendu suivant trois cas sont des couches 2,066,480, 981,240, 335.032: ci - après (d), (e), (f) , la dessin trois cas , le nombre de couches de noeuds étaient 394244,104860, 12160. Validé, cette méthode permet de simplifier la ligne, sur la base des éléments géométriques pour assurer que le motif de surface dessinée sur l'effet de réduire le nombre de noeuds dans le dessin.


En même temps, nous concevons deux types de solides et de surface styles de rendu 3D, les styles de rendu de surface 3D pour soutenir le rendu du bâtiment. Qui rendent les résultats présentés ci - dessous.

3. Expérience 2: expérience comparative l'efficacité du rendu des
méthodes décrites ici sont mises en œuvre à l' aide OpenGL3.0 pour tous les tests ont été effectués sous Windows 10, équipé d'un processeur Intel Core 3.4GHz 4 CPU Quad, 8 Go de RAM et Nvidia GeForce GTX 960 version du pilote 10.6 sur le PC pour effectuer le bois de pomme 1920 * 1080 résolution.
3.1 Les données expérimentales
sélectionnées quatre lignes de OpenStreetMap et des ensembles de données de polygones (utilisation des terres, des bâtiments, des éléments naturels et de la rivière chinois) que l'ensemble de données de test, ensemble de données contient un total de 42,334 polygones et 3040 lignes, y compris polygone simple, perforé polygones, polygones, simples et multi-ligne avec l'île. Les quatre ensembles de données sont organisées en quatre couches et remplies d'une substance solide de couleur symbolisé.
3.2 Conception expérimentale et analyse
Afin de vérifier l'efficacité de cette méthode, et les procédés décrits ici sans LOD dynamique conventionnelle et méthode efficace de comparer un vecteur MapBox de tuiles (réelle tranche) comparant la méthode de rendu, méthode vecteur tuile MapBox (réelle tranche) GeoJSON le format des données à la charge, l' utilisation des bibliothèques GeoJSON-vt open source tranche à temps réel, tranche contient un processus, ci - après dénommé MapBox
dessin vectoriel tuiles de méthode. Papier en simulant un utilisateur panoramique, zoom, inclinaison et quatre types de cartes vol scénario d'exploitation, les mêmes données ont été utilisées pour la méthode proposée et la méthode de dessin vectoriel MapBox multiples tuiles sont testées en moyenne aux résultats expérimentaux.
(1) la traduction de l'essai
pour les mêmes données, en utilisant les procédés décrits ici et des procédés pour rendre pan d'essai de tuile de vecteur de translation MapBox est divisé dans le moule de test de fonctionnement d'essai à petite échelle, faire fonctionner avec une échelle et un grand essai Pan Pan échelle trois étapes de test, pendant , son efficacité globale comparative , comme indiqué sur la figure.

L' analyse, la petite échelle (données est réduite à presque invisible) sont deux méthodes de données est grandement simplifiée, dessin très peu de données, méthode de dessin directe MapBox vecteur en utilisant des tuiles tuiles mises en cache fini de dessiner, en utilisant des méthodes de mise en cache décrites ici dessiner, dessin à la fois l' approche d' efficacité. Dans l'échelle (données globales présentées) pour faire glisser la carte, la méthode de dessin MapBox tuile vecteur a été complété cette tranche de temps, mais les méthodes décrites ici peuvent être glisser des données de mise à jour partielle. À grande échelle (données locales montrent), la méthode de dessin vectoriel initial tuile MapBox tranche pas complète des données environnantes, tranche en temps réel peut se produire dans le processus de traduction de la carte, et plus l'efficacité de la méthode proposée simplifie la comparaison à MapBox tuile vecteur l'efficacité du rendu rendant tranche initiale plus élevée après la méthode de dessin vectoriel tranche MapBox pour compléter la tuile tiré en dessous de son efficacité, comme représenté sur la Fig.

Contrairement à l'efficacité globale de rendu de procédé de dessin vectoriel méthode de tuile MapBox décrit ci - dessus. Rendu basé sur le schéma ci - dessus vu, avec des tranches de tuiles vecteur MapBox, la méthode décrit ci - dessous l'efficacité du rendu rendant progressivement l' efficacité méthode MapBox. Mais la traduction de temps de test global moyen de cette méthode est 2.65ms, sous une grande proportion des tests locaux 3.44ms moyens, la méthode proposée simplifie en temps réel et l'efficacité du rendu et réalise méthode de dessin vectoriel tuile MapBox près de la fréquence d'images de cartographie haute, pour répondre à la demande de l' utilisateur pour la visualisation en temps réel.
(2) mise à l' échelle de l'essai
pour les mêmes données, en utilisant les procédés décrits ici et des procédés de vecteur MapBox dessin deux tuiles successives zoom fonctionnement, la comparaison de l' efficacité globale comme représenté sur la Figure 1.

Figure I

Figure II
La figure basée sur l'analyse montre que, lorsque la première mise à l' échelle MapBox méthode vecteur rendu carte tuiles du saut de niveau en cours (une échelle de changement) conduit à un grand nombre de fonctions dans l'opération de découpage en tranches pendant le zoom, les pics rouges vus dans la figure 2, et présentés ici méthodes simplifiées décrites ici lorsque le niveau de saut carte (une échelle de changement), ce qui simplifie la tuile vecteur MapBox efficace que la méthode de rendu tranche d'efficacité, deux pics dans la pourpre comme le montre la figure. Les deux méthodes sont employées établis entre les niveaux de cache, sauf que les tuiles méthode dessin vectoriel MapBox en utilisant les procédés décrits ici statiques de vecteur pyramides structure tampon dynamique pour stocker des données. Amplifiant le processus initial, lorsque la tranche MapBox vecteur tuiles méthode de dessin est beaucoup plus élevé que la durée longue progressive de cette méthode, mais, processus de réduction, la méthode de dessin une tuile MapBox tranche de vecteur est terminée, et l' approche progressive nécessite en temps réel simplifiée. Figure II en fonction du nombre de deux processus d'amplification produit un certain nombre de pics trouvés dans le procédé d'amplification des méthodes simplifiées décrites ici, par rapport à la méthode de rendu des carreaux de génération de vecteur MapBox plusieurs niveaux de détail.

La figure sur la base de l' analyse, après l'achèvement du procédé de tranchage MapBox de tuiles de vecteur, le résultat est stocké dans les sections de tuiles vecteur pyramide, données de tranche pour une utilisation directe à haute efficacité tracé lors de l' élaboration du dessin. Cependant, la méthode proposée en temps réel pour simplifier le temps relativement long. Procédé de mise à l' échelle du temps moyen décrit ici est d' environ 4.O5ms, MapBox vecteur de tuiles méthode dessin à l' échelle du temps moyen d'environ 2.38ms, mais avec une des sections de tuiles vecteur MapBox procédé d' étirage est terminé, l'efficacité de dessin du carreau de procédé de dessin vectoriel MapBox il augmentera progressivement jusqu'à ce qu'il soit stable. Comme le montre la figure ci - dessus, le vecteur moyen MapBox REMPLI tuiles coupé en tranches consumait méthode dessin à l' échelle est de 1,21 ms, la moyenne de cette méthode est d' environ 3.71ms.
Cependant, la méthode proposée avec une petite efficacité de rendu de l' empreinte mémoire peut être obtenue avec des méthodes similaires tuiles vecteur MapBox, et une méthode adaptative Scaleless simplifiée, les niveaux entre le plus lisse, rendu une plus grande efficacité, pour répondre à l'utilisateur vue en temps réel de la demande.
(3) pas de test
pour les mêmes données, en utilisant les procédés décrits ici et un procédé de rendu d'image MapBox de tuile de vecteur d'un test de tangage. variant de façon continue l'inclinaison des données de test ici montrent l'état d'efficacité globale, comme le montre la figure.

L' analyse, la situation de grand angle de tangage, MapBox tuile vecteur méthode de rendu de l' algorithme DP en utilisant une construction de vecteur de pyramide simplifiée, qui dépend du nombre de données cartographiques au niveau de la tranche et le visible, le point de vue ne soit pas affectée par la distance. Cela se traduit par une tranche d'une manière où un grand angle, le nombre de tranches de vecteur MapBox dessin procédé onde de la tuile, est extrêmement long temps en tranches, tels que des pics rouges apparaissant au-dessus de la figure (ce nombre représente la tranche de temps de noeud), de sorte que le procédé de dessin vectoriel de tuiles MapBox l'efficacité du rendu est abaissée, ce qui est le temps moyen de fonctionnement est 77.33ms de tangage. Simplifié et plus efficace que les présentes méthodes de vecteur de tuile MapBox procédé d' étirage selon tranche efficace et vue simplifiée, les données de distance qui est procédé au maximum simplifiées rendu vecteur MapBox haut rendement par rapport à la tuile, laquelle opération de hauteur moyenne temporelle 21,05 ms. Vérifiable, par rapport à la méthode proposée et l'efficacité du rendu MapBox méthodes de dessin de vecteur de tuiles améliorer grandement l'opération de basculement.
(4) de test en vol
opération de vol de la carte se réfère à sauter d'une position à une autre position entre un processus réalisé par les deux positions de point entre l' interpolation de lissage. La carte est une des opérations de vol comprennent translation, rotation, mise à l' échelle, le fonctionnement combiné de plusieurs opérations telles que le terrain. Pour les mêmes données, en utilisant la méthode proposée et la méthode de dessin MapBox vecteur tuile un vol d'essai de cadre, une carte de vol à grande échelle à la fin d'un grand plongeon. Une efficacité comme représenté, l' utilisation du processeur comme le montre la Figure 2, la table d'occupation de mémoire ci - dessous.

Figure I

Figure II L'

analyse montre, tuiles vecteur méthode dessin MapBox longtemps à une grande partie d'angle, une forte augmentation de l'utilisation du processeur, mais après vecteur pyramide de tuiles sectionnée d'achèvement en utilisant les résultats mises en cache tranche, tracée en utilisant directement les données du cache, l'efficacité du rendu dans son ensemble est excellente, mais la mémoire et l' utilisation du processeur est relativement importante. La méthode proposée en fonction de point de vue simplifié, les données de vol ont conduit à la vue de changer la carte en permanence les opérations Streamline, dessin depuis longtemps. Mais avec moins de mémoire et l' utilisation du processeur, l' efficacité peut être obtenue pour tirer environ 50 images par seconde, pour répondre à l'utilisateur vue en temps réel de la demande.
En résumé , les résultats de l' expérience, la méthode proposée dans une opération de traduction, opération mise à l' échelle, une plus petite empreinte mémoire et CPU acquiert méthode de dessin vectoriel tuile MapBox efficacité similaire peut être obtenu que MapBox méthode de dessin de dessin opération de tuile vecteur du terrain l' efficacité des opérations de vol peut atteindre l'efficacité du rendu d'environ 50 images par seconde. En outre, en raison de la présence dans l'opération de basculement à l' aide du dessin du cache, car l'inclinaison de plus en vol, ce qui entraîne en temps réel des changements de point de vue en temps réel simplifié pour que le cache ne peut pas être utilisé pour dessiner de telle sorte que l'efficacité globale de l'opération est inférieure à la hauteur de fonctionnement de vol, le temps moyen qui est tracée dans le tableau suivant spectacles.

4. Conclusion Dans
cet article, l'organisation de données carte du module, le module de commande de dessin de la carte et le fonctionnement du module présente trois structures de cadre décrit le rendu ici la conception du moteur. En second lieu , en rendant des expériences comparatives, afin de vérifier que la méthode proposée peut effectivement faire en sorte que le dessin dans les données vectorielles simplifiées sur la base du résultat vérifié l'efficacité de la méthode. En rendant les expériences comparatives d'efficacité, afin de vérifier l'efficacité de la méthode proposée, par rapport à la méthode de dessin peut tuiles vecteur MapBox avec de plus petites atteint mémoire et l' utilisation du processeur juste au- dessous MapBox l'efficacité de rendu. En même temps, la méthode proposée est une méthode adaptative de l'échelle millimétrique, par rapport aux problèmes du vecteur de saut méthode MapBox pour la pose de carreaux pour dessiner le niveau avec une meilleure fluidité, nous pouvons nous assurer une fréquence d'image de rendu.
Origine de:http://www.ztmapinfo.com/blog/index.php/article/40.html