실험 검증 및 GIS 기술 공정 LOD의 동적 입체 렌더링을 기반으로

투시 투영 사다리꼴 그리드 단일화를 이용하여 렌더링 세분 과정을 간소화 및 투시 투영 하에서 단순화 알고리즘 사다리꼴 그리드 공부 대물 요구에서 용지를 렌더링하는 기존의 벡터지도 동적 LOD의 결점. GPU 렌더링 프로세스 결국 단순화 된지도를,에 영향을 미치는 요인을 분석 한 후 기반으로 제안 세 가지 차원 GIS의 벡터지도 그리드 사다리꼴 동적 LOD 렌더링 방법. 이를 기초로, 시각 디자인 플랫폼 렌더링 엔진은 렌더링지도, 디자인 방법의 적용 가능성 및 검증은 일반적인 테스트 케이스를 달성했다.
1. 프레임 구조 시각화 플랫폼
이 논문에서 설계된 맵 시각화 조직 플랫폼 모듈, 운영 모듈과 3 종의 서브 모듈을 수행 할 수있는 맵 렌더링 모듈을 포함한다. 지리 데이터, 심볼 라이브러리 및 데이터는 스타일 맵 렌더링 스타일을 결정합니다. 지원 사용자 작업에 대한지도 작업 모듈을 추가하는 동안지도 데이터, 레이어 스타일 및 벡터지도지도 디자인 요구 사항을 렌더링 모듈을 렌더링 지리 데이터로 구성됩니다. 프레임 구조의 시각화 플랫폼으로서도.

(1) 조직지도 모듈
계층 클래스, 데이터 소스 클래스 및 클래스 맵 렌더링 클래스를 포함 시각화 플랫폼 글로벌 조직에 대한 조직지도 모듈. 기하학적 정점 데이터 소스 클래스 사다리꼴 그리드를 구축하고 데이터 소스 클래스 공간 인덱스를 추가하고, 데이터 및 버텍스 인덱스 데이터를 포함하고, 사용자가 동작 렌더링 렌더링 모듈의 맵에 기초하여 대응하는 데이터 영역을 검색한다. 계층 클래스 ID를 포함하는 층은 층의 비율은 층 특성에 제공 가시 범위, 컬러 층, 층의 투명성 및 다른 관련 특성, 클래스를 렌더링하는 렌더링 모듈 클래스 계층에 해당하는 각 계층 인 셰이더 프로그램이 완료 지도의 렌더링.
(2)지도 조작 모듈은
맵의 기본적인 동작을 실현하기위한 사용자의 조작 모듈을 맵핑한다. 조작 모듈을 맵핑하는 인터페이스의 개수가지도 데이터를 취득하는 단계를 포함 제공지도 세트 속성 등 : 피치 각도, 회전 각도, 레벨 맵, 맵의 중심점,지도 등의 사용자, 회전, 줌, 상하지도 동작과 조작 모듈을 통해 변환 될 수있다.
(3) 렌더링 실행 모듈
실행 모듈을 수행하는 맵 렌더링 렌더링 렌더링이 정점 데이터 구성 모듈에서 수행되는 송신은, 메모리 갱신 EBO 데이터 렌더링 작업의지도 심볼을 완성한다. 렌더링 모듈을 수행하면 3.0 인터페이스 우기 사다리꼴 그리드 선 평면있게 OpenGL을 사용한다. 우선 아핀 행렬은, 화면 좌표 아핀 변환에 대한 지리적 좌표를 달성 완전한 맵핑 층 스타일에 셰이더 프로그램에 대응하는 층 층 클래스 설계를 렌더링하기위한 적절한 클래스를 설계한다.
2. 실험 1 : 그릴 제안하는 방법의 효과를 실시 예
2.1 실험은
테스트 데이터 세트 (42) 334 3040 다각형의 전체를 포함하는 데이터 세트로 선과 다각형 OpenStreetMap의, 즉 4 개 개의 데이터 세트 (토지 이용, 건물, 강 중국 자연 요소)를 선택할 , 섬과 다각형 하나의 간단한 다각형, 구멍 다각형, 멀티 라인을 포함 라인. 네 개의 데이터 세트는 4 개 개의 계층으로 구성하고 상징 단색으로 채워진다.
2.2 실험 설계 및 분석
하여 솔리드 채우기 맵을 상징 줌 달성이 실험에서 사용되는 방법, 팬 기능, 회전, 틸트 기능, 사용자가 조작하기위한 비행지도의 기능의 효과를 확인하기에 위해. 사용자 조작 증폭 효과를 시뮬레이션하여 얻어진 실험 서서히지도 다음 그림 (a), (b), 확대 (c하는) 서서히 결과지도 형상 요소 평면지도에서 관찰 될 수있는 기하학적 요소 평면 확대 확대 서서히 자세한 내용을 도시 한 도면 (d), (e)에 따라 (F)의 맵이 점차 확대로 직선 형상 요소 서서히 결과를 확대하는지도 요소 선형 형상을 관찰 할 수 더 자세한 내용을 보여줍니다. 제안 된 방법은 더 나은 LOD 효과를 얻을 수 있음을 확인했습니다.

관용의 배율 M의 제어를 단순화하여, 맵 기능 공개 테스트 케이스없이, 제안 된 방법의 유효성이 간략화 확인한 노드 N 글로벌 상태의 수를 매핑 렌더링의 효과를 관찰한다. M 값의 0,1,10 별도로 시험. 도는 (a), (b), 이하 (c) 세 가지 경우로 나누어 렌더링 노드의 수가 335,032, 레이어 2,066,480, 981,240이다 : (d) 이하, (E), (F)를 상기 삼가지 경우 그리기 노드 오프라인 층의 수는 394244,104860, 12,160이었다. 인증 됨이 방법은 표면에 패턴이 도면에서 노드의 수를 줄이는 효과를 인출되도록 기하학적 요소에 기초하여, 광고를 단순화 할 수있다.


동시에, 우리는 건물의 렌더링을 지원하기 위해 고체 표면 3D 렌더링 스타일, 3D 표면 렌더링 스타일 두 종류를 디자인합니다. 아래 그림과 같이 어떤 결과를 렌더링합니다.

3. 실험 2 : 비교 실험 렌더링 효율
모든 테스트는 윈도우 10 시스템에서 실행되었다위한 방법 본원은 3.4GHz 인텔 코어 4 쿼드 CPU 8GB까지 장착, OpenGL3.0을 사용하여 구현 기술 된 RAM , 엔비디아 지포스 GTX 960 드라이버 버전 PC에서 10.6 사과 나무 1920 * 1080 해상도를 수행합니다.
3.1 실험 데이터는
네 OpenStreetMap에 라인과 폴리곤 데이터 세트 (토지 이용, 건물, 자연 요소 중국어 강) 테스트 데이터 세트로서 선택된 데이터 세트는 천공 단순한 다각형 포함 42,334 폴리곤 3040 개 라인의 전체를 포함 다각형, 다각형, 하나의 섬 다중 회선. 네 개의 데이터 세트는 4 개 개의 계층으로 구성하고 상징 단색으로 채워진다.
3.2 실험 설계 및 분석
이 방법의 효율을 검증하기 위해, 및 방법은 LOD 종래 동적 렌더링 방법 Mapbox 타일 벡터 (진짜 조각)에있어서 Geojson 비교 타일 Mapbox 벡터 (실제 슬라이스)를 비교하는 효율적인 방법없이 본 명세서에 기재된 부하 데이터 포맷이 사용 geojson-VT 라이브러리 오픈 소스 실시간 슬라이스, 슬라이스 Mapbox 이하라고하는 공정을 포함
벡터 방법 타일 그리기. , 이동, 확대 기울기 및지도 비행 운영 시나리오 네 가지 종류에 사용자를 시뮬레이션하여 용지가 동일한 데이터는 실험 결과의 평균을 테스트 제안 된 방법 및 드로잉 방법 Mapbox 벡터 여러 타일을 사용 하였다.
(1) 시험 번역
, 동일한 데이터를 본원에 기재된 방법으로 사용 Mapbox 변환 벡터 타일 테스트 팬을 렌더링하는 방법 중, 스케일 및 대규모 팬 팬 시험 세 개의 시험 단계에서의 조작 확대 소규모 시험 동작 시험 팬으로 분할 그 비교의 전체 효율은도.

분석 작은 스케일 (데이터가 거의 보이지 감소된다) 데이터의 두 가지 방법으로 크게 캐싱 방법은 본원에 기술하여, 타일이 드로잉을 완료 캐시 타일을 사용하여 매우 작은 데이터, 직접 묘화 법 Mapbox 벡터 드로잉 단순화되고 접근 모두 효율성을 그리기, 그립니다. 스케일에서지도를 드래그 (글로벌 데이터를 표시), 연신 법 Mapbox 벡터 타일이 타임 슬라이스 완료되었지만, 상기 방법은 본원 부분 갱신 데이터를 드래그 할 수있다 기재. 대규모 (로컬 데이터가 보여), 방법 Mapbox 타일을 주변 데이터의 완료되지 조각을 그리기 초기 벡터, 실시간 슬라이스는지도를 번역하는 과정에서 발생할 수 있으며, 제안 된 방법의 높은 효율은 Mapbox 벡터 타일에 비교를 단순화 슬라이스 Mapbox 벡터 묘화 방법 후에 높은 초기 슬라이스 렌더링 효율 렌더링에 도시 된 바와 같이, 타일은 효율보다 그린 완료.

벡터 묘화 방법 Mapbox 타일 방식의 전반적인 묘화 효율 달리 본원에 상술. Mapbox 벡터 타일 슬라이스 완전한 볼 상기 개략적에 기반 렌더링, 상기 방법은 본원에 서서히 효율 렌더링 효율 Mapbox 방법 렌더링 설명. 그러나이 방법의 평균 전체 테스트 시간 번역은 로컬 테스트 평균 3.44ms의 큰 비율에 따라, 2.65ms이고, 제안 된 방법은 실시간 렌더링 효율성을 단순화하고 높은 매핑 프레임 속도 근처 방법을 그리기 Mapbox 타일 벡터를 달성, 실시간으로 볼을 충족 사용자의 요구에.
시험 스케일링 (2)
도 1에 나타낸 바와 같이 두 방식의 연속 타일 드로잉 Mapbox 벡터를 본원에 기재된 방법을 사용하여 동일한 데이터는 전체 효율 비교 동작을 줌.

그림 I

그림 II
분석 프로그램에 기초하여도, 그 때 주밍시 슬라이싱 동작 기능의 다수의 진행중인 레벨 점프 제 스케일링 Mapbox 타일 벡터 맵 렌더링 방식 (변경 스케일) 리드,도 2에 보이는, 본 명세서에서 제공된 적색 피크 효율 슬라이스 렌더링 방법보다 효율적인 벡터 타일 Mapbox 단순화 맵 레벨 점프 (변경 스케일), 자색 개의 피크가도 4에 도시 된 바와 같이 간략화 할 때 본원에 기재된 방법. 두 방법 이외에는 캐시 레벨 잇는 채용 타일 Mapbox 벡터는 정적 방법은 데이터를 저장하기위한 벡터 버퍼 동적 피라미드 구조를 본원에 기재된 방법을 사용하여 드로잉있다. 그러나, 환원 공정, 타일 Mapbox 벡터 조각을 그리기의 방법이 완료되었으며, 점진적 접근 방식은 실시간으로 필요하며 슬라이스 Mapbox 타일 벡터 그리기 방법은 훨씬 더 높은이 방법의 진보 오랜 기간보다 초기 프로세스를 증폭 단순화. 도 II 두 증폭 프로세스의 수에 따라 피크의 개수가 벡터 Mapbox에게 더 상세 수준을 생성 타일 렌더링 방식에 비해 단순화 된 방법은, 본 명세서에 기재된 증폭 과정에서 발견 생성한다.

도이 분석에 기초하여, 슬라이싱 Mapbox 벡터 타일 방식의 종료 후, 결과는 그림을 그릴 때 높은 효율을 나타내 직접 이용, 슬라이스 데이터 피라미드 벡터 마루 부에 저장된다. 그러나 실시간으로 제안 된 방법은 시간이 많이 소요되는 비교적 긴을 단순화합니다. 스케일링 방법은 본원에 기술 된 평균 시간 4.O5ms 관한, Mapbox 타일 벡터 묘화 방법은 2.38ms 대한의 평균 시간을 축소하지만, 타일 부분 Mapbox 벡터 드로잉 공정이 종료하여, 방법 타일 Mapbox 드로잉 벡터 드로잉 효율 이 안정 될 때까지 점차적으로 증가 할 것이다. 위의 그림에 나타낸 바와 같이, 평균 벡터 Mapbox의 크기가 조절 된 그리기 방법은 1.21 밀리에 관한 소모 타일을 얇게을 완료,이 방법의 평균은 3.71ms에 관한 것입니다.
그러나, 작은 메모리 풋 프린트 렌더링 효율 제안 된 방법은 방법과 유사한 타일 Mapbox 벡터를 얻을 수 있고, 간략화 Scaleless 적응 방법은 부드럽고 높은 묘화 효율 사이의 레벨은 사용자에 맞는 수요를 실시간으로 볼 수 있습니다.
(3) 시험 피치
방법을 이용하여 동일한 데이터를, 본원에 기재된 임의의 피칭 테스트 Mapbox 벡터 타일 프레임 렌더링 방법. 도에 도시 된 바와 같이 연속적으로 테스트 데이터의 기울기를 변화 본원 글로벌 효율의 상태를 나타낸다.

분석, 큰 피치 각 상황은 슬라이스 레벨 맵 데이터의 개수 및 가시 범위에 따라 단순 피라미드 벡터 구조체를 사용 Mapbox 벡터 타일 DP 알고리즘 렌더링 방식은, 시점 거리에 의해 영향을받지 않는다. 큰 각도있어서 타일 서지 드로잉 슬라이스 Mapbox 벡터의 수는 매우 오랜 시간이 적색 피크도 이상 발생으로, 분리하는 방식으로 슬라이스 이러한 결과는 타일 벡터있어서 Mapbox 드로잉되도록 (이 숫자는 노드 타임 슬라이스를 나타낸다) 묘화 효율은 평균 작동 시간 피치 77.33ms이었다 인 저하된다. 단순화하고, 최대한 방법을 단순화 된 거리 데이터는 타일, 시간 평균 피치 동작 21.05에 대해 고효율 Mapbox 벡터 렌더링 방법 드로잉 효율적 슬라이스 개략적 따라 본원 방법 Mapbox 타일 벡터보다 효율적 MS. 검증은, 제안 된 방법에 대한 렌더링 효율 Mapbox 타일 벡터 묘화 방법은 크게 틸트 동작을 향상시킨다.
(4) 시험 비행
지도 비행 동작 보간 평활화의 두 점의 위치에 의해 달성하는 방법의 또 하나 개의 위치에서 위치 도약을 의미한다. 지도는 운항 번역, 회전, 크기 조정 등 피치 등 여러 작업의 결합 작업을 포함한다. 같은 데이터의 경우, 제안 된 방법을 사용하고 Mapbox 타일 벡터는 큰 딥의 끝에서 대규모 맵을 비행 방법 어떤 프레임 시험 비행을 그리기. 도시 된 바와 같이, CPU 사용 효율도 2에 도시 된 바와 같이, 아래의 메모리 점유 테이블.

도 I

도 II의

분석 프로그램, 캐시 된 결과를 이용하여 완성 단면 타일 피라미드 벡터는 캐시 데이터를 이용하여 직접 플롯 슬라이스 큰 각 부에있어서 Mapbox 장시간 드로잉 벡터 타일 CPU 사용량이 크게 증가하지만, 후 전체 효율을 렌더링 우수하지만, 메모리, CPU 사용률이 상대적으로 크다. 단순화 된 시점을 기준으로 제안 된 방법은, 변화보기로했다 비행 데이터는 시간이 오래 그리기, 지속적으로 합리화 작업을 매핑합니다. 그러나 더 적은 메모리와 CPU 사용률, 효율성 수요의 사용자가 실시간으로 볼을 충족하기 위해, 초당 50 프레임에 대해 그릴 달성 될 수있다.
요약 동작 스케일링 실험 결과, 병진 동작에서 제안 된 방법은, 더 작은 메모리 풋 프린트 및 CPU는 피치 벡터 타일 묘화 방법 드로잉 Mapbox 이상을 달성 할 수있어서 유사한 효율 드로잉 Mapbox 타일 벡터를 취득 운항 효율 초당 약 50 프레임의 효율을 렌더링 달성 할 수있다. 또한 때문에 실시간으로 인한 비행 중 큰 경사 보낸 캐시 도면을 이용하여 틸트 동작 존재하도록 캐시가 동작의 전반적인 효율이 적은 비행 동작의 피치가 다음 표에 도시된다 평균 시간 이상이되도록 끌어 사용될 수 없다는 것을 단순화 실시간 시점에서 변경 을 보여줍니다.

4. 결론
본 연구는 데이터 조직화 모듈 맵 맵 드로잉 연산 모듈과 조작 모듈 컨덕터 세 프레임 구조는 본원 엔진 설계 렌더링 설명한다. 둘째, 비교 실험을 표현함으로써, 제안 된 방법이 효과적 결과에 기초하여 단순화 된 벡터 데이터의 도면에있어서의 유효성을 확인하도록 할 수 있음을 확인한다. 효율 비교 실험을 렌더링함으로써, 연신 방법과 비교하여, 제안 된 방법의 효율을 검증 할 수있는 것과 Mapbox 아래 작은 메모리 및 CPU 사용 도달 묘화 효율 Mapbox 벡터 타일. 동시에, 제안 된 방법은보다 유창 레벨 그리 타일 고정 용 점프 벡터 Mapbox 방법의 문제점에 비하여, 무단 규모의 적응에있어서, 우리는 높은 묘화 프레임 속도를 보장 할 수있다.
원본 :http://www.ztmapinfo.com/blog/index.php/article/40.html