[发明专利]顾及线宽一致性的矢量地图实线符号端头绘制方法

权利要求书

1.一种顾及线宽一致性的矢量地图实线符号端头绘制方法，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，设置实线端头样式；

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，其中每个三角形的每个顶点都具有沿线走向的U值和垂直线走向的V值，并且每个顶点还具有一个缩放方向D值；在矢量线要素的起点和终点处进行矩形化处理，为起点和终点构建宽高比为1:2的矩形；

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，一个是由U值、V值和缩放方向D值构成的顶点层，另一个是由最大线宽M值、地图比例缩放S值和端头样式C值构成的结构层；所述端头样式C值表明了不同的端头样式，不同的端头式样一一对应于不同的端头样式C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C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、D值、M值、S值、C值，动态计算当前实线端头需要绘制的像素位置，并完成绘制；

所述实线端头样式包括平头、方头、圆头和尖头；

所述步骤2中，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；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；缩放方向D值是一个二维向量，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；

所述步骤2中，端头的矩形化处理包括如下内容：

(1)矢量线要素的起点逆于线走向扩张半个线宽，再垂直于线走向分别向两侧扩张半个线宽，由此形成宽为半个线宽、高为一个线宽的矩形；逆于线走向扩张出去的两个点：U值均为-0.5，位于线走向左侧的V值为1，位于右侧的V值为0；起点垂直于线走向扩张出去的两个点：U值均为0，位于线走向左侧的V值为1，位于右侧的V值为0；

(2)矢量线要素的终点顺着线走向扩张半个线宽，再垂直于线走向分别向两侧扩张半个线宽，由此形成宽为半个线宽、高为一个线宽的矩形，顺着线走向扩张出去的两个点：U值均为-0.5，位于线走向左侧的V值为1，位于右侧的V值为0；终点垂直于线走向扩张出去的两个点：U值均为0，位于线走向左侧的V值为1，位于右侧的V值为0；

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值为随着地图比例尺缩放动态更新的比例值。

2.根据权利要求1所述的顾及线宽一致性的矢量地图实线符号端头绘制方法，其特征在于，所述步骤3中，状态协议按照U值、V值、D值、M值、S值、C值进行组织，其中U值和V值是一维浮点数、D值是二维浮点数、M值和S值是一维浮点数、C值也是一维浮点数，将U值、V值、D值按序组织成四维向量，将M值、S值、C值按序组织成三维向量，最终形成的状态协议由两个向量构成：U-V-D四维向量和M-S-C三维向量。