CN102880440A

CN102880440A - 拼接墙显示地图的方法与系统

Info

Publication number: CN102880440A
Application number: CN2012103766598A
Authority: CN
Inventors: 陈泓坤
Original assignee: Vtron Technologies Ltd
Current assignee: Vtron Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2032-09-29
Also published as: CN102880440B

Abstract

本发明提供一种拼接墙显示地图的方法以及采用此方法的系统，系统接收显示指令，根据显示指令从缓冲集合中查找相关地图切片的数据，并显示地图，之后系统搜索地图切片，获取切片中心点到当前墙中心的距离，系统搜索地图切片，将切片中心点到当前墙中心的距离小于该切片所在图层的距离阈值的切片缓存解码到所述缓冲集合中，所述距离阈值的大小是从当前显示图层往上下两个图层方向递减的，由于缓存了多个图层的数据，当地图进行跨级缩放平移时，已缓存的数据无需进行解码等操作，系统只需处理少量的图片数据，从而显示速度和帧率都得到了提高，实现了地图的流畅显示。

Description

拼接墙显示地图的方法与系统

技术领域

本发明涉及地图显示技术领域，特别是涉及拼接墙显示地图的方法与系统。

背景技术

GIS行业有众多地图显示软件，在分辨率不高，比如1024*768，或者1920*1080分辨率的普通pc上都能较快的显示地图。但是这些GIS软件在超高分辨率的数字拼接墙上显示时，地图的平移操作显示效率往往很低，造成地图显示的不流畅，严重影响了数字拼接墙上的地图显示效果。

上述问题产生的原因是由于：在高分辨率的数字拼接墙上，例如4行，4列，单屏分辨率为1920*1080的数字拼接墙，显示地图，需要单张尺寸是256*256的地图切片数量为(1920*4/256)*(1080*4/256)=510张,而单个1920*1080的pc仅要处理40张，数据增大了将近10多倍。对地图进行平移缩放操作时，GIS软件又重新根据墙的范围处理510张图片，显示前后两帧之间需要进行较大数据的更新处理，包括图片数据的解码，数据的显示等等，需要较多的时间，帧率下降，从而引起大墙地图显示不流畅。一般解决此问的主要方法有两种：第一种是：加大内存，提升处理器的性能，整体提升显示系统的处理性能；第二种是：预测哪些地图切片将要被显示则对这些图片进行缓存解码，这样在需要更新数据时，由于部分数据已经准备好，地图显示的帧率将有效的提高。

因为系统硬件的提升在短时间内很难得到巨大突破，所以现有解决大墙地图显示不流畅问题的方法是第二种：预测哪些地图切片将要被显示则对这些图片进行缓存解码，一般的缓存技术是通过当前显示层和相邻层的数据，提升地图显示的帧率，由于只缓存了当前显示层和相邻层的数据，那么当地图显示需要跨级缩放平移显示时，依旧需要临时处理整个图层的数据，那么同样会带来地图显示不流畅的问题。

发明内容

基于此，有必要针对一般拼接墙显示地图系统跨级缩放平移显示地图不流畅问题，提出一种拼接墙显示地图的方法与系统，实现地图跨级缩放平移的流畅显示。

一种拼接墙显示地图的方法，包括步骤：

根据接收到的显示指令，从缓冲集合中查找相关地图切片数据，并按照所述相关地图切片数据显示地图，所述相关地图切片数据中包含切片中心点到当前墙中心的距离；

按照先当前显示图层，然后是相邻图层，依次类推，往外扩展的顺序，搜索地图切片，利用所述相关地图切片数据，将切片中心点到当前墙中心的距离小于该切片所在图层的距离阈值的切片缓存解码到所述缓冲集合中；

每个图层都有一个大小不同的距离阈值，所述距离阈值的大小是从当前显示图层往上下两个图层方向递减的。

一种拼接墙显示地图的系统，包括：

显示指令处理模块：用于根据接收到的显示指令，从缓冲集合中查找相关地图切片数据，并按照所述相关地图切片数据显示地图，所述相关地图切片数据中包含切片中心点到当前墙中心的距离；

搜索缓存模块：用于搜索地图切片，利用所述相关地图切片数据，将切片中心点到当前墙中心的距离小于该切片所在图层的距离阈值的切片缓存解码到所述缓冲集合中；

所述搜索缓存模块对地图切片的搜索顺序是先搜索当前显示图层，然后是相邻图层，依次类推，往外扩展，每个图层都有一个大小不同的距离阈值，所述距离阈值的大小是从当前显示图层往上下两个图层方向递减的。

实施本发明拼接墙显示地图的方法，由于缓存了多个图层的数据，当地图进行跨级缩放平移时，已缓存的数据无需进行解码等操作，系统只需处理少量的图片数据，从而显示速度和帧率都得到了提高；另外，因为不同图层缓存的切片数据不同，离当前显示层越远缓存切片数据越少，所以这样的缓存方法可以在有限的存储空间中缓存多个图层的数据。综上所述实施本发明拼接墙显示地图的方法，可以在不大量增加系统内存的前提下，实现地图跨级缩放平移的流畅显示。

附图说明

图1为本发明拼接墙显示地图的方法的其中一个实施例流程示意图；

图2为本发明拼接墙显示地图的方法的其中一个实施例流程示意图；

图3为本发明拼接墙显示地图的系统的其中一个实施例结构示意图；

图4为本发明拼接墙显示地图的系统的其中一个实施例结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，一种拼接墙显示地图的方法，包括步骤：

S110，根据接收到的显示指令，从缓冲集合中查找相关地图切片数据，并按照所述相关地图切片数据显示地图，所述相关地图切片数据中包含切片中心点到当前墙中心的距离。

这里所述的显示指令是由客户端发送来的，显示指令中包含了地图名称、地图级别、地图中心点信息，用户需要在拼接墙上显示什么地图就通过客户端选定，用户选定好了地图后通过客户端发送显示指令，指示服务端显示已选择的地图。服务端接收显示指令，根据地图级别和中心点，从缓冲集合中查找相关地图切片数据，之后显示当前需要显示的地图，缓冲集合中保存的每个记录对应一个地图切片的数据，这些数据具体包括：切片ID值、切片数据、切片中心点的横纵坐标、切片所在图层、切片使用次数、切片中心点到当前墙中心的距离，这里说的切片中心点当前墙中心的距离是切片中心点和当前墙中心地理坐标距离。

S120，按照先当前显示图层，然后是相邻图层，依次类推，往外扩展的顺序，搜索地图切片，利用所述相关地图切片数据，将切片中心点到当前墙中心的距离小于该切片所在图层的距离阈值的切片缓存解码到所述缓冲集合中；

选择切片中心点到当前墙中心的距离小于该切片所在图层的距离阈值的切片缓存解码到缓冲集合中，在这个过程中每一个图层的距离阈值大小是不相同，系统可以根据自己的需要改变设置，但每个图层设定的距离阈值大小是从当前显示图层往上下两个图层方向递减的。假设当前层是4，相邻层3和相邻层5的距离阈值是25和30，那么图层2的距离阈值只能比图层3的距离阈值小例如20，图层6的距离阈值只能比图层5的距离阈值小，例如25。最终采用步骤S130缓存的地图切片数据会形成一个类似于双锥形的结构，步骤S120能够确保在有限的系统内存中，缓存多图层的切片数据。

如图2所示，本发明拼接墙显示图像的方法，在完成步骤S120后还有步骤S130：判断所述缓冲集合大小，若所述缓冲集合大小超过缓冲数据阈值，则根据替换规则将缓存解码的地图切片数据替换所述缓冲集合中的数据；所述替换依据为：将相对于所述缓冲集合中其它地图切片，一段时间内使用次数少、对应的切片中心位置离地图中心点远和切片所在图层与当前显示图层间隔大的地图切片替换出。

因为系统中缓冲集合的大小是有限的，当前显示地图缩放平移时，不断有新的地图切片数据缓存到缓冲集合中，如果不对缓冲集合中的数据进行处理，那么必然会导致最新缓存的数据无法进入到缓冲集合中，这样最终将导致整个地图显示系统无法正常工作。

在这一实施例中，加入步骤S130，首先判断缓冲集合的大小是否超过了缓冲数据阈值，这里缓冲数据阈值是由系统设定的可以根据系统的硬件配置而改变设置。如果缓冲集合没有超过缓冲数据阈值，那么就说明系统还有能力存储更多的地图切片缓存数据，无需另外处理；如果缓冲集合超过了缓冲数据阈值，那么说明系统无法缓存更多的地图切片缓存数据，但是地图缩放平移必然会来新的地图切片缓存数据，那么就需要对缓存数据集合进行处理，将新的缓冲数据按照一定的替换规则逐步替换掉缓存集合中的数据得到新的缓存数据集合，直至新的缓存数据集合的大小不再超过缓冲数据阈值。这个所说的替换规则是相对于所述缓冲集合中其它地图切片，一段时间内使用次数少、对应的切片中心位置离地图中心点远和切片所在图层与当前显示图层间隔大的地图切片替换出。

如图2所示，步骤S110具体包括步骤：

S112，根据接收到的显示指令，确认所述显示指令要求显示的地图。

这里服务端接收显示指令，根据接收到显示指令中包含的地图级别和中心点信息，确认当前需要显示地图。

S114，搜索所述缓冲集合，判断所述缓冲集合中是否包含有相关地图切片数据，若有，则按照所述相关地图切片数据显示地图；若无，则先从系统硬盘中读取相关地图切片数据解码后缓存到所述缓冲集合中，再按照所述相关地图切片数据显示地图。

在步骤S112确定好当前需要显示的地图后，就需要在缓冲集合中查找相关地图切片数据，由于缓冲集合的大小有限所以不可能将所有地图切片的数据全部存储在其中，如果在缓冲集合中查找到了相关地图切片数据，则直接使用这些数据进行接下来的步骤，并显示当前需要显示的地图，如果在缓冲集合中没有查找到相关地图切片数据，就需要先从系统的硬盘中读取相关的地图切片数据进行解码后缓存到缓冲集合中，再利用这些地图切片数据进行接下来的步骤，并显示当前需要显示的地图。

地图切片数据存储在缓冲集合或者系统硬盘中可以提升整个系统的适用性，当有大量地图切片数据需要存储是可以直接增加系统的硬盘空间，而不需要增加系统内存。

在其中一个实施例中，本发明拼接墙显示地图的方法中所述的地图为GIS地图。

GIS即地理信息系统，地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统，GIS这些特性使得GIS地图被广泛运用。

为了更好理解本发明方案，下面将以本发明拼接墙显示地图的方法的最优实施例为例，详细解释本发明拼接墙显示地图的方法和实施此方法带来的有益效果。

假设要在拼接墙显示GIS地图，集合S记录将要显示的切片数据，即缓冲数据。每张切片用六元式表示属性<key，data，x,y，L,T,D>，其中key是地图切片id，data表示该切片的图像数据，x表示切片中心点的横坐标，y表示切片中心的纵坐标，L表示地图的层次，T表示最近一段时间内图片显示的次数，D表示图片和当前墙中心地理坐标的距离，距离越小，L和当前显示的地图层次越接近，则表示该数据将被显示的机率越大。初始状态时，大墙中心点的地理坐标为C0，S0集合保存的是拼墙需要显示的地图切片的key值，S集合大小保存的是缓存数据,理论上是S设置越大对系统的显示速度越好，但系统内存资源是有限的，设置S的初始大小size：size=(Memery*k)/MapPictureData,并且size>(WallSolution/MapPictureData),其中Memery，MapPictureData,WallSolution分别表示系统内存，每张地图切片解码后的数据大小，大墙的总分辨率，k是内存使用因子，0<k<1。这样用户可以根据当前的硬件环境设置缓冲区的大小，具有较好的灵活性。

步骤1：显示服务端接收到显示指令后，设置S0为空，数据线程负责从硬盘搜索地图切片数据，找到当前需要显示的图片，根据图片的行列号和图层号生产唯一的key值，保存在S0中，对图片进行解码，设置该图片中每张切片的六元式为<key，data,x,y，L，0,D>，并填入S集合中。拼墙中心点对应有一个地理坐标G，D值为(x,y)到G的距离；

步骤2：绘制线程遍历S0，获取到每个key值以后，利用该key在S中查找，找到相关记录以后，修改对应记录为<data,x,y，L，1,D>,并绘制数据，此时大墙显示出第一帧图像;

步骤3：数据线程在渲染线程工作的同时，搜索地图切片，计算该切片和墙中心距离，选择距离小于某个阀值的图片数据进行解码，并设置切片六元式<data,x,y，L，0,D>；搜索的顺序是先搜索当前显示层，然后是相邻层，依次类推，往外扩展，每一层都有一个距离的阀值，而且阀值是从当前层往上下两个方向递减。这样在使用更多的内存做缓冲区，并且保存了更多层次的地图数据，有利于对地图进行跨级缩放时减少时间。例如：如果缓冲中保存了当前层120%的数据，以及上下两层各120%的数据，在做跨级缩放时，这样的缓冲就失效了，必须重新读取数据，效率降低；本发明拼接墙显示地图的方法缓冲保存了当前层100%的数据，上下层各70%，再外面层的50%的数据，依次类推.这样在跨级缩放时，由于部分数据已经准备好，系统只需处理没有缓冲的那部分数据，效果较好，而在邻级缩放时，也只需要处理一小部分数据，从而实现地图跨级缩放的流畅显示。

步骤4：如果S的大小没有超过预定设置的大小size，则把步骤3中得到的六元式填到S中；否则。用步骤3中得到的六元式替换S中的一个数据。替换的公式：C=(T*k1)-(D*k2)-(L-L0)*k3,C最小值的地图切片被替换出缓存；本发明的替换策略考虑到使用一段时间内数据的使用频率，距离以及层次来预测图片数据，并且有各自的权重。一般情况下，距离最小，层次越接近当前层的数据往往较大几率将被显示，所以需要缓冲，引入了使用频率是对普通情况的一个补充。

综上所述，本发明拼接墙显示地图的方法的最优实施例可以带来以下有益效果：

第一：超高分辨率拼接墙上，显示大数据量地图切片时有更快的速度和更好的用户体验，单独的线程处理并保存数据，以及数据缓存匹配策略，减少了需要数据时才解码的时间消耗，使得两次显示操作之间的时间更少，达到更好的用户体验。

第二：相比传统的缓冲当前层和相邻两层的策略，能更好的处理跨级显示以及频繁大跨度平移的问题。

如图3所示，一种拼接墙显示地图的系统，包括：

显示指令处理模块320：用于根据接收到的显示指令，从缓冲集合中查找相关地图切片数据，并按照所述相关地图切片数据显示地图，所述相关地图切片数据中包含切片中心点到当前墙中心的距离；

搜索缓存模块340：用于搜索地图切片，利用所述相关地图切片数据，将切片中心点到当前墙中心的距离小于该切片所在图层的距离阈值的切片缓存解码到所述缓冲集合中；

本发明拼接墙显示地图的系统工作，由于缓存了多个图层的数据，当地图进行跨级缩放平移时，已缓存的数据无需进行解码等操作，系统只需处理少量的图片数据，从而显示速度和帧率都得到了提高；另外，因为不同图层缓存的切片数据不同，离当前显示层越远缓存切片数据越少，所以采用这种的缓存方法的系统可以在有限的存储空间中缓存多个图层的数据。综上所述本发明拼接墙显示地图的系统，可以在不大量增加系统内存的前提下，实现地图跨级缩放平移的流畅显示。

如图4所示，本发明拼接墙显示地图的系统，还包括：

缓冲集合大小判断模块380：用于判断所述缓冲集合大小，若所述缓冲集合大小超过缓冲数据阈值，则根据替换规则将缓存解码的地图切片数据替换所述缓冲集合中的数据；

所述替换依据为：将相对于所述缓冲集合中其它地图切片，一段时间内使用次数少、对应的切片中心位置离地图中心点远和切片所在图层与当前显示图层间隔大的地图切片替换出。

因为系统中缓冲集合的大小是有限的，当前显示地图缩放平移时，不断有新的地图切片数据缓存到缓冲集合中，如果不对缓冲集合中的数据进行处理，那么必然会导致最新缓存的数据无法进入到缓冲集合中，这样最终将导致整个地图显示系统无法正常工作，缓存数据替换方式模块380可以将一段时间内使用次数少、对应的地理位置离当前中心点远、和当前显示层间隔大的图片替换出缓冲集合中，确保缓冲集合能够存储新的相关地图切片的缓存数据。

如图4所示，显示指令处理模块320包括：

查找单元322：用于根据接收到的显示指令，确认所述显示指令要求显示的地图；

判断处理单元324：用于搜索所述缓冲集合，判断所述缓冲集合中是否包含有相关地图切片数据，若有，则按照所述相关地图切片数据显示地图；若无，则先从系统硬盘中读取相关地图切片数据解码后缓存到所述缓冲集合中，再按照所述相关地图切片数据显示地图。

在其中一个实施例中，本发明拼接墙显示地图的系统中所述的地图为GIS地图。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种拼接墙显示地图的方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的拼接墙显示地图的方法，其特征在于，在所述切片缓存解码到所述缓冲集合中后还有步骤：

判断所述缓冲集合大小，若所述缓冲集合大小超过缓冲数据阈值，则根据替换规则将缓存解码的地图切片数据替换所述缓冲集合中的数据；

3.根据权利要求1或2所述的拼接墙显示地图的方法，其特征在于，所述步骤根据接收到的显示指令，从缓冲集合中查找相关地图切片数据，并按照所述相关地图切片数据显示地图具体包括：

根据接收到的显示指令，确认所述显示指令要求显示的地图；

搜索所述缓冲集合，判断所述缓冲集合中是否包含有相关地图切片数据，若有，则按照所述相关地图切片数据显示地图；若无，则先从系统硬盘中读取相关地图切片数据解码后缓存到所述缓冲集合中，再按照所述相关地图切片数据显示地图。

4.根据权利要求1或2所述的拼接墙显示地图的方法，其特征在于，所述地图为GIS地图。

5.一种拼接墙显示地图的系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的拼接墙显示地图的系统，其特征在于，还包括：

缓冲集合大小判断模块：用于判断所述缓冲集合大小，若所述缓冲集合大小超过缓冲数据阈值，则根据替换规则将缓存解码的地图切片数据替换所述缓冲集合中的数据；

7.根据权利要求5或6所述的拼接墙显示地图的系统，其特征在于，所述显示指令处理模块包括：

查找单元：用于根据接收到的显示指令，确认所述显示指令要求显示的地图；

判断处理单元：用于搜索所述缓冲集合，判断所述缓冲集合中是否包含有相关地图切片数据，若有，则按照所述相关地图切片数据显示地图；若无，则先从系统硬盘中读取相关地图切片数据解码后缓存到所述缓冲集合中，再按照所述相关地图切片数据显示地图。

8.根据权利要求5或6所述的拼接墙显示地图的系统，其特征在于，所述地图为GIS地图。