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申请/专利权人：南京师范大学

摘要：本发明公开了一种顾及线宽一致性的矢量地图实线符号拐角绘制方法，包括以下步骤：对待绘制的线要素进行初始化，指定实线符号的拐角样式和屏幕线宽，并指定世界坐标系和屏幕坐标系之间的转换规则。其次按照坐标转换规则将屏幕线宽转换为世界坐标系的线宽，在世界坐标系下对线要素进行三角化操作，并对线要素的拐角进行对称三角化处理。然后构建顾及线宽一致性的GPU状态协议，在CPU中组织状态协议内容并传递到GPU中。最终，在GPU中获取拐角样式等状态协议内容后进行保持线宽一致的实线符号拐角绘制。本发明通过构建实线符号绘制的状态协议，驱动CPU‑GPU协同工作，使得不同拐角样式都对应同一种矩形区域、减少三角形数量，进而实现了高效地图矢量线要素绘制。

主权项：1.一种顾及线宽一致性的矢量地图实线符号拐角绘制方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1、对矢量线要素的坐标序列进行初始化，设置以像素为单位的屏幕线宽，设置实线拐角的样式；步骤2、构建矢量线要素的世界坐标系和屏幕坐标系之间的转换规则，通过此规则将屏幕线宽转换为世界坐标系的线宽，根据此世界坐标系线宽：顺序遍历矢量线要素的每个坐标，由线生成三角形集合，其中每个三角形的顶点都具有沿线走向的U值和垂直线走向的V值，每个顶点都具有所属线段的正向标记P值和反向标记N值，每个顶点还具有一个缩放方向D值；在矢量线要素的拐角处进行对称三角化处理，通过四个点的P-N值来表达不同样式的实线拐角；步骤3、组装GPU着色器的状态协议：该状态协议包括两个层次，一个是顶点层，包括U值、V值、正向标记P值、反向标记N值、缩放方向D值，另一个结构层，包括最大线宽M值、地图比例缩放S值、拐角样式J值；不同样式的实线拐角一一对应于不同的拐角样式J值；步骤4、在CPU中获取初始的世界坐标系线宽和地图比例尺缩放系数，并分别按照状态协议中的M值、S值和J值传递到GPU中，由此在GPU着色器中解析状态协议中的U值、V值、P值、N值、D值、M值、S值、J值，动态计算当前实线拐角需要绘制的像素位置，并完成绘制；所述实线拐角样式包括圆角、尖角、平角和缺角；所述步骤2中：A.沿线走向的U值根据每个顶点沿着线要素的距离计算获得，其中起点扩张出来的两个顶点U值均为0，终点扩张出来的两个顶点U值均为整条线的长度除以线宽，其他点扩张出来的两个顶点U值均为长度累积值除以线宽；B.垂直线走向的V值根据每个顶点向两侧扩张的距离计算获得，线要素上的每个点，其扩张出来的两个顶点位于线走向左侧的V值为1，位于右侧的V值为0；C.缩放方向D值为一个二维向量，该二维向量的长度根据扩张顶点与原始点之间的距离计算获得；矢量线要素由首尾相接的一系列线段构成，每个线段有且只有两个点：起点和终点，线段的起点和终点扩张出来的矩形，构成矢量线要素主体部分，相邻线段之间形成的拐角，构成矢量线要素拐角部分；所述矢量线要素主体部分的正向标记P值和反向标记N均大于等于0，矢量线要素拐角部分的正向标记P值和反向标记N值均小于0；所述矢量线要素主体部分的正向标记P值和反向标记N值为：正向标记P值：起点垂直于线走向扩张出来的两个点P值均为0，终点垂直于线走向扩张出来的两个点P值均为该线段的长度除以线宽；反向标记N值：起点垂直于线走向扩张出来的两个点N值均为该线段的长度除以线宽，终点垂直与线走向扩张出来的两个点N值均为0；在矢量线要素的拐角处进行对称三角化处理，通过四个点的P-N值来表达不同样式的实线拐角的具体步骤如下：A.对称三角化处理：当拐角为沿线走向左侧凸起时，由以下四个点构成：前一线段终点的左侧点、后一线段起点的左侧点、前后线段的左侧交点和前一线段的终点；当拐角为沿线走向右侧凸起时，由以下四个点构成：前一线段终点的右侧点、后一线段起点的右侧点、前后线段的右侧交点和前一线段的终点；所述四个点形成的四边形是垂直于线走向对称的；B.矢量线要素拐角部分的正向标记P值和反向标记N值：B1.当拐角为沿线走向左侧凸起时：前一线段终点的左侧点、后一线段起点的左侧点以及前一线段的终点P值均为-1.0，前后线段的左侧交点P值为：-1.0-延展长度线宽，延展长度是前后线段的左侧交点与前一线段终点的左侧点距离；四个点的N值均为延展长度除以凸起长度，凸起长度是前后线段的左侧交点与前一线段终点之间的距离；B2.当拐角为沿线走向右侧凸起时：前一线段终点的右侧点、后一线段起点的右侧点以及前一线段的终点P值均为-1.0，前后线段的右侧交点P值为：-1.0-延展长度线宽，延展长度是前后线段的右侧交点与前一线段终点的右侧点距离；四个点的N值均为延展长度除以凸起长度，凸起长度是前后线段的右侧交点与前一线段终点之间的距离；所述步骤3中，最大线宽M值为世界坐标系的线宽；地图比例缩放S值是随着地图比例尺缩放动态更新的比例值。

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