[发明专利]一种顾及拓扑关系的大规模矢量地图快速综合的方法

权利要求书

1.一种顾及拓扑关系的大规模矢量地图快速综合的方法步骤包括：

步骤一：生成单调链

每个线要素拆分为若干个单调链，将一条线要素拆分为单调链的过程如下：对于一条线要素l＝(v₀，v₁，...，v_n)，向量和夹角被定义为θ_i，显然θ₀＝0，l是单调的，当且仅当其所有边与夹角所成的序列{θ₀，θ₁，...，θ_n-1}满足(θ_max-θ_min)＜180，此处θ_max＝max(θ₀，θ₁，...，θ_n-1)，θ_min＝min(θ₀，θ₁，...，θ_n-1)，因此，给定一个线要素，从θ₀开始向后遍历，以更新θ_max和θ_min，当遍历到θ_i时，(θ_max-θ_min)≥180°，那么在顶点v_i处打断此条线，从v_i处重新开始计算，重复上面的过程，直到最后一个顶点。

步骤二：简化单调链

经过上述步骤，线要素被分割为单调链，接下来，对每条单调链进行简化，首先对于一副地图，生成整幅地图的ε-Voronoi图，对于每条线段，将其所有顶点两两相连形成线段，为了避免要素间的自相交，首先，清空所有帧缓存，在模板缓存里渲染每条单调链的ε-Voronoi区域，并使每个单调链的ε-Voronoi区域具有区别于其他单调链的唯一一个模板缓存值，然后，生成每个单调链的线段集，将其渲染到颜色缓存中，渲染时每条线段对应唯一一个颜色，并同时开启模板测试，对于l_i，设置当模板值不等于i时，模板测试才能通过，所有线段被渲染完成后，读取颜色缓存，如果一像素的颜色缓存值不为0，将该颜色所对应的线段从线段集中剔除，此步操作后，线段集中所保留的线段应全为合规线段，接下来，对于每个单调链，连接合规线段以得到简化结果，连接步骤如下：从第一个顶点v₀出发，在所有连接v₀的线段中，寻找另一顶点距v₀最远的线段，然后连接v₀到最远的另一个顶点，再从此顶点开始，重复上述步骤，直到连接到最后一个顶点，最后，连接简化后的单调链，以得到最后的简化后的线要素。

在渲染线段，读取颜色缓存，剔除违规线段后，清空颜色缓存，对于线段集当中剩下的线段进行再次渲染，然后读取颜色缓存，剔除出现在颜色缓存中的线段，重复此过程，直至没有新的线段被剔除为止。

步骤三：保持综合精度

为了保持本发明方法的有效性和精确性，同时减缓线段间的相互遮挡，要对地图进行分幅渲染，分幅的原则是，保证原地图上的一条线段，投影到屏幕上，至少要有两个像素的大小，根据这个原则，在水平方向上，一幅地图应该被分为n_W块，d是线要素相邻两点间的平均距离，w是屏幕宽度，W是地图宽度，函数表示向上取整，同理得到，在竖直方向上的分幅数n_h。

如果一块地图单调链的个数大于255，为了保证相邻ε-Voronoi区域的值不相同，渲染一个ε-Voronoi区域时，先读取其附近区域的模板缓存值，然后取一个与这些值都不同的值作为将该区域的模板值。