CN101162152A - 一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法 - Google Patents

一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，首先对地图显示数据进行分幅分级别切割保存，形成了以图幅为单位的数据存储方式；当地图引擎模块收到车载导航系统的缩放、移图、旋转等操作请求时，地图引擎模块将通过一定的算法计算得到当前显示屏幕所要显示的地图信息，并对所要显示的地图数据进行分幅分级别读取操作；地图引擎对不同的显示类型和不同的显示级别按照一定的先后顺序将所要显示的地图信息显示到屏幕窗口中；本发明将全国地图数据按照分幅分类型分级别的方式压缩保存在文件中，以图幅为单位进行数据读取和显示，从而提高了地图数据的读取速度、降低了内存的消耗、加快了地图的显示速度及减少了存储空间的占用。

Description

一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法
技术领域
本发明涉及一种地图显示处理方式，特别是对嵌入式车载导航系统中地图进行分幅显示的处理方法。
背景技术
随着汽车数量的大幅度增长，车载导航在GPS中的地位也日益突出，在全球卫星定位系统行列中具有很大的潜在市场。然而自导航在嵌入式系统下的开发不比在PC机上，在CPU速度比较慢、内存比较小和存储容量比较少的情况下，地图的显示速度、内存的消耗和数据的读取速度等都是重要的技术要点；在降低硬件成本的同时考虑怎样提高运行速度和减少内存的占用是地图引擎一个难点。
因此，研究一种可靠的且效率高的地图显示方法就显得非常必要。
发明内容
本发明旨在提供一种使用操作简单、显示速度快且占用内存少，在车载导航终端中实现地图分幅显示的处理方法。
本发明一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，包括以下步骤：首先对地图显示数据进行分幅分级别切割保存，形成了以图幅为单位的数据存储方式；当地图引擎模块收到车载导航系统的缩放、移图、旋转等操作请求时，地图引擎模块将通过一定的算法计算得到当前显示屏幕所要显示的地图信息，并对所要显示的地图数据进行分幅分级别读取操作；地图引擎对不同的显示类型和不同的显示级别按照一定的先后顺序将所要显示的地图信息显示到屏幕窗口中。
在车辆导航进行中，地图引擎可根据车载导航终端的请求自动显示路口放大图，用于导航提示；在车辆导航进行中，地图引擎可根据车载导航终端的请求来设置地图是否旋转。
所述地图分幅是覆盖全国的矩形区域的经度范围是73.381041°～135.129819°，纬度范围是18.080491°～53.584553°，根据中华人民共和国国家标准《国家基本比例尺地形图分幅和编号--GB/T 13989-92》，选择1∶10万的分幅标准(经差7′30″、纬差5′)，将全国范围的矩形区域分隔为426行×496列个图幅，并对这些图幅按照“从上到下，从左到右”的方式进行编号。
所述地图分级别是根据各种不同的地理信息类型进行划分的，分为背景数据、道路数据和文本数据，各种类型数据又根据不同的等级进行划分。
所述以图幅为单位的数据存储方式是将所有图幅的数据根据一定物理存储结构存放到文件中，该文件的前部分内容是记录了图幅的索引位置，记录的顺序是按照图幅的编号来排序的，后部分内容是保存每个图幅的信息，其中每个图幅的信息又包含两个部分，即每个图幅中不同类型数据的的索引位置和该图幅中所有具体的矢量地图信息。
所述的当地图引擎模块收到车载导航系统的缩放、移图、旋转等操作请求时，将获得当前显示屏幕的上下左右经纬度坐标及当前地图显示的比例尺大小；所述的地图引擎通过经纬度坐标将根据一定的算法获得当前显示屏幕上所要显示的所有图幅的编号；所述的地图引擎根据当前地图显示的比例尺大小，决定当前所要显示的地理信息是全国区划数据或者是省份区划数据，以及该区划数据中所要显示的各个类型数据相应级别的数据信息；
所述的地图数据进行分幅分级别读取时，地图引擎根据图幅编号获得该图幅保存在文件中的索引位置，找到该位置后即可读取各个类型数据的索引位置，以及各个类型中不同级别数据的位置，从而读取整个图幅的所有矢量数据信息。
所述地图引擎根据当前的地图比例尺的大小，对不同的类型数据进行分类显示，显示顺序是背景数据、道路数据和文本数据；
地图引擎同类型数据分级别显示，高级别的优先显示；
所述的文本数据的显示包括文字的显示和图标的显示，且文字和图标均采用透明化处理方式；
所述的地图显示内容除了背景数据、道路数据和文本数据外，还有显示一些特定的图标，包括避让点、必经点等信息；
所述的地图显示还包括路线轨迹的显示，车载导航终端完成路径演算后，将得到的一系列道路信息发给地图引擎，地图引擎收到该道路信息后画出路线轨迹，自导航系统可以向地图引擎请求在屏幕上完全显示整条路线轨迹及删除该路线轨迹。
所述的路口放大图是车辆在导航过程中，为显示详细的路况信息，在地图显示窗口的右边显示某以路口详细的放大的地理信息，起指引作用。
所述的地图是否旋转，即北向上或者车头向上，其中北向上表示地图不随着车的转向而旋转，车头向上则表示地图随着车的转向而旋转；所述的旋转方向定义以顺时针方向为正旋转方向，单位为度。
本发明将全国地图数据按照分幅分类型分级别的方式压缩保存在文件中，以图幅为单位进行数据读取和显示，从而提高了地图数据的读取速度、降低了内存的消耗、加快了地图的显示速度及减少了存储空间的占用。
附图说明
图1为本发明中全国地图分幅示意图；
图2为本发明中数据文件的存储格式示意图；
图3为本发明中导航终端和地图显示部分信息互动示意图。
具体实施方式
本发明一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法的一个具体实施例，这个实施例中的导航终端设备上具有最新的电子地图和运用该方法的自导航软件系统，包括如下步骤：
1)、对全国地图进行分幅切割处理
如图1所示，地图分幅时覆盖全国的矩形区域的经度范围是73.381041°～135.129819°，纬度范围是18.080491°～53.584553°，根据中华人民共和国国家标准《国家基本比例尺地形图分幅和编号--GB/T 13989-92》，选择1∶10万的分幅标准(经差7′30″、纬差5′)，将全国范围的矩形区域分隔为426行×496列个图幅，并对这些图幅按照“从上到下，从左到右”的方式进行编号。
2)、将每个图幅中的数据分类分级别处理
地图显示数据可以分为三大类型，即背景数据、道路数据和文本数据；每种类型数据又分为不同的小类，背景数据分为河流、山脉、铁路、绿地等；道路数据分为高速公路、国道、省道、城市快速路、城市主干道、县道、乡公路、县\乡内部道路、次干道、普通道路和非导航道路；文本数据分为机场、港口、码头、火车站、宾馆、酒店、学校、公园、银行等等；数据根据一定的级别进行划分。
3)、数据物理存储格式
数据存储是以图幅为单位，将所有图幅的数据根据一定物理存储结构存放到文件中，该文件的前部分内容是记录了图幅的索引位置，记录的顺序是按照图幅的编号来排序的，后部分内容是保存每个图幅的信息，其中每个图幅的信息又包含两个部分。如图2所示，数据的存放方式主体上采用树型结构，内部采用二层索引，即按网格、级别进行索引；图幅的索引位置记录了该图幅不同类型的索引位置、同一类型不同级别的索引位置及对象个数；级别的索引位置就是记录着该级别所有具体的矢量地图信息。
4)、地图引擎模块收到车载导航系统操作请求
当地图引擎模块收到车载导航系统的缩放、移图、旋转等操作请求时，如图3所示，地图引擎将获得当前显示屏幕的上下左右经纬度坐标及当前地图显示的比例尺大小；
地图引擎通过经纬度坐标将根据一定的算法获得当前显示屏幕上所要显示的所有图幅的编号；
地图引擎根据当前地图显示的比例尺大小，决定当前所要显示的地理信息是全国区划数据或者是省份区划数据，以及该区划数据中所要显示的各个类型数据相应级别的数据信息；
如果不需要加载新的网格数据，则直接在内存中进行地图绘制操作，如果判断当前需要加载新数据，则把原来内存中不再使用的数据释放掉，再加载数据，然后在内存中绘制地图，最后在屏幕窗口中显示出来。
系统刚启动时候直接判断网格信息和当前需要加载的类型级别信息后，直接加载数据，无须释放内存。
5)、地图绘制先后顺序
地图绘制顺序是背景数据、道路数据、文本数据。背景数据的绘制顺序是河流、湖泊、山脉、铁路、绿地等等；道路数据的绘制顺序是从高级别高速、国道一直到一般道路和非导航道路；文本数据的绘制顺序也是从级别高的到低级别，绘制工作只在当前屏幕内进行；
除了以上所述显示内容外，还有一些特定的信息需要显示，如避让点、必经点和路径演算后的轨迹的显示；避让点是路径演算过程中一定不经过的道路，必经点是路径演算过程中一定经过的道路。
所述的地图显示还包括路线轨迹的显示，车载导航终端完成路径演算后，将得到的一系列道路信息发给地图引擎，地图引擎收到该道路信息后画出路线轨迹，自导航系统可以向地图引擎请求在屏幕上完全显示整条路线轨迹及删除该路线轨迹。
文字信息的显示采用了自动屏蔽功能，当两个名称信息距离在某个设定值范围内，其中一个名称将自动屏蔽，所有的文本信息均为透明背景；
绘制图标时因为图标在窗口中显示时会对地图有部分的背景遮盖，为了地图界面的美观，需要对图标进行透明化处理；地图引擎实现透明图标的显示，透明图标的透明色值为黑色，图标大小均为像素16x16/256色，图标的大小不随地图的放大而放大，不随地图的旋转而旋转。
6)、配置文件处理
配置文件可以设置地图显示对象的颜色、宽度、大小、显示开关、坐标、字体等信息的设置。
7)、放大提示窗口
为显示详细的路况信息，在地图显示窗口的右边显示某以路口详细的放大的地理信息，起指引作用。
在车辆导航进行中，地图引擎可根据车载导航终端的请求自动显示路口放大图，该方法用于导航提示；在车辆导航进行中，地图引擎可根据车载导航终端的请求来设置地图是否旋转。
所述的地图是否旋转，即北向上或者车头向上，其中北向上表示地图不随着车的转向而旋转，车头向上则表示地图随着车的转向而旋转；
所述的旋转方向定义以顺时针方向为正旋转方向，单位为度。
地图引擎接收到车载导航系统发送的信息和参数后，判断当前地图显示界面是否显示放大提示窗口，以及放大提示窗口中心点的位置等信息，若需要显示放大提示窗口，则地图引擎加载所需要显示在放大提示窗口中的对象数据，包括背景数据、道路数据、文本数据及路径轨迹信息，其中道路数据和文本数据显示名称，文本数据除了显示名称外还需要显示图标；
以上所述，仅为本发明较佳实施例，不以此限定本发明实施的范围，依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。
本发明的发明精髓在于：首先对地图显示数据进行分幅分级别切割保存，形成了以图幅为单位的数据存储方式；当地图引擎模块收到车载导航系统的缩放、移图、旋转等操作请求时，地图引擎模块将通过一定的算法计算得到当前显示屏幕所要显示的地图信息，并对所要显示的地图数据进行分幅分级别读取操作；地图引擎对不同的显示类型和不同的显示级别按照一定的先后顺序将所要显示的地图信息显示到屏幕窗口中。

Claims (15)

1.一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于包括以下步骤：首先对地图显示数据进行分幅分级别切割保存，形成了以图幅为单位的数据存储方式；当地图引擎模块收到车载导航系统的缩放、移图、旋转等操作请求时，地图引擎模块将通过一定的算法计算得到当前显示屏幕所要显示的地图信息，并对所要显示的地图数据进行分幅分级别读取操作；地图引擎对不同的显示类型和不同的显示级别按照一定的先后顺序将所要显示的地图信息显示到屏幕窗口中。
2.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：在车辆导航进行中，地图引擎还可根据车载导航终端的请求自动显示路口放大图，用于导航提示。
3.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：在车辆导航进行中，地图引擎还可根据车载导航终端的请求来设置地图是否旋转。
4.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述地图分幅是覆盖全国的矩形区域的经度范围是73.381041°～135.129819°，纬度范围是18.080491°～53.584553°，根据中华人民共和国国家标准《国家基本比例尺地形图分幅和编号——GB/T 13989-92》，选择1∶10万的分幅标准(经差7′30″、纬差5′)，将全国范围的矩形区域分隔为426行×496列个图幅，并对这些图幅按照“从上到下，从左到右”的方式进行编号。
5.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述地图分级别是根据各种不同的地理信息类型进行划分的，分为背景数据、道路数据和文本数据，各种类型数据又根据不同的等级进行划分。
6.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述以图幅为单位的数据存储方式是将所有图幅的数据根据一定物理存储结构存放到文件中，该文件的前部分内容是记录了图幅的索引位置，记录的顺序是按照图幅的编号来排序的，后部分内容是保存每个图幅的信息，其中每个图幅的信息又包含两个部分，即每个图幅中不同类型数据的索引位置和该图幅中所有具体的矢量地图信息。
7.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述的地图引擎模块收到车载导航系统的缩放、移图、旋转等操作请求时，将获得当前显示屏幕的上下左右经纬度坐标及当前地图显示的比例尺大小；所述的地图引擎通过经纬度坐标将根据一定的算法获得当前显示屏幕上所要显示的所有图幅的编号；所述的地图引擎根据当前地图显示的比例尺大小，决定当前所要显示的地理信息是全国区划数据或者是省份区划数据，以及该区划数据中所要显示的各个类型数据相应级别的数据信息。
8.根据权利要求4、5所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述的地图数据进行分幅分级别读取时，地图引擎根据图幅编号获得该图幅保存在文件中的索引位置，找到该位置后即可读取各个类型数据的索引位置，以及各个类型中不同级别数据的位置，从而读取整个图幅的所有矢量数据信息。
9.根据权利要求1、7所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述地图引擎根据当前的地图比例尺的大小，对不同的类型数据进行分类显示，显示顺序是背景数据、道路数据和文本数据；
10.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：地图引擎同类型数据分级别显示，高级别的优先显示。
11.根据权利要求5所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述的文本数据的显示包括文字的显示和图标的显示，且文字和图标均采用透明化处理方式。
12.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述的地图显示内容除了背景数据、道路数据和文本数据外，还有显示一些特定的图标，包括避让点、必经点等信息。
13.根据权利要求1所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述的地图显示还包括路线轨迹的显示，车载导航终端完成路径演算后，将得到的一系列道路信息发给地图引擎，地图引擎收到该道路信息后画出路线轨迹，自导航系统可以向地图引擎请求在屏幕上完全显示整条路线轨迹及删除该路线轨迹。
14.根据权利要求2所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述的路口放大图是车辆在导航过程中，为显示详细的路况信息，在地图显示窗口的右边显示某以路口详细的放大的地理信息，起指引作用。
15.根据权利要求3所述的一种联网车载导航终端中实现地图显示的处理方法，其特征在于：所述的地图是否旋转，即北向上或者车头向上，其中北向上表示地图不随着车的转向而旋转，车头向上则表示地图随着车的转向而旋转；所述的旋转方向定义以顺时针方向为正旋转方向，单位为度。
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