CN111486854A - 电子地图中道路的绘制方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
电子地图中道路的绘制方法、系统、设备及存储介质，其中所述电子地图中道路的绘制方法包括：确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；基于所述道路数据，绘制道路面；基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。采用上述方案可以提高导航电子地图中道路指引的明确性，提升人机交互体验。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电子地图技术领域，尤其涉及一种电子地图中道路的绘制方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
在导航电子地图中，可以基于获取的道路数据，生成道路面并进行绘制，即可完成道路的绘制，道路面上通常附带箭头等道路行进方向指引标识以向用户指引道路。
随着路网越来越复杂，采用上述方法绘制的道路指示明确性仍有待提高，影响人机交互体验。
发明内容
本发明实施例提供一种电子地图中道路的绘制方法、系统、设备及计算机可读存储介质，以提高导航电子地图中道路指引的明确性，提升人机交互体验。
本发明实施例提供了一种电子地图中道路的绘制方法，包括：确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；基于所述道路数据，绘制道路面；基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
可选地，所述指引数据包含路况数据，所述指引标识的流动速度反映路况状态。
可选地，所述基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，包括：基于所述指引数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标；基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标；基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路指引层。
可选地，由CPU基于指引数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标；由GPU获取道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标；由GPU基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路引导层。
可选地，所述基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，包括：基于指引数据，生成道路指引子层及指引标识流动子层，所述指引标识流动子层包含的指引标识相对于所述道路指引子层实时流动；绘制所述道路指引子层及指引标识流动子层。
可选地，所述确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据，包括以下任意一种：基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据；基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
本发明实施例还提供了一种电子地图中道路的绘制系统，包括：数据获取单元，适于确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；第一绘制单元，适于基于所述数据获取单元获取的道路数据，绘制道路面；第二绘制单元，适于基于所述数据获取单元获取的指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
可选地，所述数据获取单元获取的指引数据包含路况数据；所述第二绘制单元适于基于所述指引数据包含的路况数据，绘制指引标识的流动速度反映路况状态的道路指引层。
可选地，所述第二绘制单元包括：道路指引面生成子单元，适于基于所述指引数据，生成道路指引面；剖分子单元，适于对所述道路指引面生成子单元生成的道路指引面进行剖分处理；纹理坐标获取子单元，适于获取道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标；道路指引层绘制子单元，适于基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路指引层。
可选地，所述第二绘制单元包括：子层生成子单元，适于基于指引数据，分别生成道路指引子层和指引标识流动子层，其中所述指引标识流动子层包含的指引标识相对于所述道路指引子层实时流动；子层绘制子单元，适于分别绘制所述道路指引子层和指引标识流动子层。
可选地，所述数据获取单元包括以下至少一种：第一数据获取子单元，适于基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据；第二数据获取子单元，适于基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
本发明实施例一种电子地图中道路的绘制设备，其特征在于，包括：CPU，适于确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；GPU，适于基于所述道路数据，绘制道路面；以及基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
可选地，所述CPU适于获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据，且所述指引数据包含路况数据；所述GPU，适于绘制指引标识的流动速度反映路况状态的道路指引层。
可选地，所述CPU，适于基于所述指引数据，生成道路指引面，并对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标并传递至所述GPU；所述GPU，包括：顶点着色器和片源着色器，其中：所述顶点着色器，适于基于所述顶点坐标、第一顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，计算得到纹理运动后的所述顶点的第二纹理坐标，所述纹理运动系数表征相对于原始纹理坐标的偏移量，随时间不断变化；所述片源着色器，适于基于计算得到的所述顶点的顶点坐标、第二纹理坐标和获得的所述顶点的第二纹理坐标对应的纹理贴图，绘制导航路线。
可选地，所述CPU适于基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据；和/或适于基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时上述任一实施例所述的电子地图中道路的绘制方法的步骤。
采用本发明实施例，通过确定电子地图中待绘制的目标路段，并获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据，之后可以基于指引数据，绘制包含沿道路行进方向实时流动的指引标识，由于指引标识沿道路行进方向实时流动，因而可以呈现道路流动效果，使用户更易将道路与周围环境区分开来，因而可以提高导航电子地图中道路指引的明确性，从而可以提升电子地图的人机交互体验。
进一步地，获取的指引数据包含路况数据，并通过所述指引标识的流动速度反映路况状态，展示道路通畅程度，从而可以使得用户对道路路况有直观的视觉感受和判断，进而可以进一步提升电子地图的人机交互体验。
进一步地，通过基于指引数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，并获取道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标，并基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路引导层，从而可以通过道路纹理的实时变化展示道路路面，展示道路上车辆流动的效果。
进一步地，由CPU基于指引数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，并由GPU获取道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标，并基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路引导层，可以减少CPU与GPU之间传递的数据，节约带宽资源。
进一步地，基于指引数据，生成道路指引子层及指引标识流动子层并绘制，通过指引标识流动子层包含的指引标识相对于所述道路指引子层实时流动，可以实现道路路面流动效果，增强人机交互体验。
进一步地，基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，并获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据，进而可以基于路况数据绘制道路指引层，通过道路指引层即可展示目标路段的当前路况，使得用户对当前路况有直观的视觉体验和判断，从而可以增强人机交互体验。
进一步地，基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据，进而可以基于导航路径线数据，绘制导航路线，通过导航路线上道路指引层的实时流动的指引标识指引用户，从而可以更加准确直观地指引用户，增强电子地图导航过程中的人机交互体验。
附图说明
图1示出了现有技术中一种电子地图中目标导航路段展示示意图；
图2示出了本发明实施例中一种电子地图中道路的绘制方法的流程图；
图3示出了本发明实施例中另一种电子地图中道路的绘制方法的流程图；
图4示出了本发明实施例中一种道路指引面三角剖分处理示意图；
图5示出了本发明实施例中一种世界坐标系示意图；
图6示出了本发明实施例中一种屏幕坐标系示意图；
图7示出了本发明实施例中一种纹理坐标系示意图；
图8示出了采用本发明实施例道路绘制方法绘制得到的目标导航路段的流动状态效果图；
图9示出了本发明实施例中一种道路指引层的绘制方法流程图；
图10示出了本发明实施例中一种电子地图中道路的绘制系统的结构示意图；
图11示出了本发明实施例中一种第二绘制单元的结构示意图；
图12示出了本发明实施例中另一种第二绘制单元的结构示意图；
图13示出了本发明实施例中一种电子地图中道路的绘制设备的结构示意图。
具体实施方式
如前所述，目前在确定电子地图中待绘制的目标路段后，通常在目标路段的道路面上附带箭头等道路行进方向指引标识以向用户指引道路。
例如，在导航场景下，在获取到导航起点和终点后，可以规划出导航路线，并在电子地图上渲染绘制所述导航路线，导航路线由一系列连通的目标路段构成，即，所述一系列连通的目标路段构成了从导航起点到终点的导航路线。
参照图1所示的电子地图中目标导航路段展示示意图。A点为用户当前位置，B点为用户目标位置，得到用户从A至B的导航路线，渲染后得到的目标路段如图1所示，其中包括从A至B的导航路线1，可以通过导航路线1上的静态箭头作为指引标识，通过静态箭头的箭头方向来指示行进方向。
然而，采用上述方式绘制的道路，对用户的指引明确性仍有待提高，此外，整个导航地图比较沉闷没有活力，枯燥无味，视觉体验较差。
为解决上述问题，本发明实施例基于获取的指引数据，绘制目标道路的道路面之上的指引层，通过在道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识来指引用户道路状态，便于用户将导航电子地图中的目标路段与周围环境区分开来，从而可以提高电子地图中道路指引的明确性，此外，目标路段实时流动的指引标识也可以使整个电子地图充满活力，增强用户视觉体验。
为使本领域技术人员更好地理解及实现本发明，以下参照附图，通过具体实施例进行详细说明。
参照图2所示的电子地图中道路的绘制方法的流程图，在本发明实施例中，可以采用如下步骤进行道路绘制：
S21，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据。
在具体实施中，所述指引数据可以包括路况数据。
在具体实施中，可以通过多种方式来确定电子地图中待绘制的目标路段，并获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据。可以根据不同的应用场景或预先设置的电子地图显示模式或用户输入的指令来确定电子地图中待绘制的目标路段。例如应用于导航场景、路况显示场景等，又如电子地图设置的显示模式包括导航模式或者是路况模式等，或者用户输入了导航路线的起点和终点时。可以理解的是，以上各场景或模式或用户输入的指令等情况可能存在相互对应或重合的情况。例如在导航模式下，用户输入了导航路线的起点和终点，路况模式的电子地图为对应于路况显示场景而专门生成的电子地图。
在具体实施中，不论具体显示模式(如导航模式、路况模式)或具体应用场景，电子地图绘制系统均可以根据接收到的指令来确定目标路段，并进行目标路段的绘制。
在本发明一实施例中，基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，并可以获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据。例如，当接收到用户切换至路况模式的操作所触发的路况显示指令时，或者当用户打开电子地图中默认的显示模式为路况模式时，即可触发系统生成路况显示指令。之后，可以基于获取到的路况显示指令确定电子地图中待绘制的目标路段，并获取用于绘制目标道路的道路数据和路况数据。
在本发明另一实施例中，基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，并可以获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。其中，导航路径线数据可以包括路况数据。例如，当接收到用户切换至导航模式的操作所触发的导航路线绘制指令时，或者当用户打开电子地图中默认的显示模式为导航模式时，或者接收到用户输入的导航执行指示时，即可触发系统生仍导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
S22，基于所述道路数据，绘制道路面。
在具体实施中，可以基于所述道路数据，生成道路面并绘制。绘制过程中可以对所生成的道路面进行剖分处理(如三角剖分、四边形剖分等)，获取剖分后的三角形或四边形的顶点坐标，并按照预先设置填充相应纹理后生成。
S23，基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
在具体实施中，所述指引标识可以通过预设的形状、颜色等进行标识。例如通过预设的箭头、点状图案、块状图案等作为指引标识。在具体实施中，为反映路况，还可以基于不同的路况对所述指引标识设置不同的流动速度，通过指引标识不同的流动速度来反映实时路况。
在具体实施中，可以通过设置不同颜色的道路指引层或指引标识来区分不同的路况。具体的路况分级可以根据需要进行设置。例如，分别设置红色、黄色、绿色的道路指引层或指引标识来指示相应的道路的路况为拥堵、基本畅通、畅通等路况。
采用上述实施例所绘制的目标道路通过指引标识的实时流动而呈现出流动的视觉效果，因而可以将道路明确地与周边环境区分开来。
而通过指引标识不同的流动速度来反映实时路况，展示道路通畅程度，可以使用户对道路路况有直观地视觉感受和判断，进而可以进一步提升电子地图的人机交互体验。
为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明实施例，以下参照附图，并通过具体的应用场景对本发明实施例的道路绘制方式进行详细的说明。
参照图3所示的一种电子地图中道路的绘制方法的流程示意图，在用户有导航需求时，可以通过如下步骤对电子地图中的道路进行绘制。
S31，基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
在具体实施中，所述导航路径线数据可以包括路况数据。
S32，基于所述道路数据，绘制道路面。
在具体实施中，可以采用现有的绘制道路面的方法，不再详述。
S33，基于导航路径线数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标。
对道路指引面进行剖分处理，在具体实施中，可以有多种剖分方式，如三角剖分，四边形剖分。为便于理解，以下以基于导航路径线数据，生成道路指引面，并进行三角剖分的具体过程进行详细说明。
首先，基于获取的导航路径线数据，可以生成预设宽度的道路指引面。之后，对所生成的道路指引面进行三角剖分处理，可以得到道路指引面三角剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标。
在具体实施中，用户设定导航起点和终点后，可以由路径规划单元规划出导航路线，获得对应的导航路径线数据。
在具体实施中，可以由中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)基于获取的导航路径线数据，生成预设宽度的道路指引面，采用三角剖分方法对道路面进行剖分，并获取道路指引面的顶点坐标及第一顶点纹理坐标。参照图4所示的道路指引面三角剖分处理示意图，沿导航路径线41两侧扩展，形成预设宽度的道路指引面42，将道路指引面42进行三角剖分处理，每个矩形面可以剖分为两个三角面，例如图4中的路径面经剖分后形成三角面ABC、三角面BCD、三角面CDE及三角面DEF。三角面ABC的顶点分别为A、B、C，三角面BCD的顶点分别为B、C、D，三角面CDE的顶点分别为C、D、E，三角面DEF的顶点分别为D、E、F，等等，进而可以获得各个道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标。
S34，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标。
其中，所述预设的纹理运动系数适于表征相对于原始纹理坐标的偏移量，随时间不断变化。
在具体实施中，可以由图形处理单元(Graphic Processing Unit，GPU)基于所述顶点坐标、第一顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，计算得到所述顶点的第二纹理坐标。
S35，基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路引导层。
其中，每个顶点对应一个顶点纹理坐标，顶点纹理坐标决定了纹理贴图如何贴在三角面上。
需要说明的是，本发明实施例中，第一纹理坐标和第二纹理坐标仅用于区分所述顶点在流动前和流动后位置变化后的纹理坐标，每个时刻所述顶点有且仅对应一个纹理坐标，“第一”、“第二”并不表示所述顶点有多个纹理坐标。
采用上述实施例，基于道路指引面三角剖分后得到的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，以及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，可以计算得到纹理运动后的所述顶点的第二纹理坐标，由于所述纹理运动系数随时间不断变化，故基于计算得到的所述顶点的第二纹理坐标和获得的所述顶点的第二纹理坐标对应的纹理贴图，绘制得到的导航路线上的纹理可以流动起来，使得用户更易将导航路线与周围环境区分开来，因而可以提高电子地图中道路指引的明确性，此外，电子地图也更加有趣而充满活力，因而可以增强用户视觉体验。
此外，由CPU基于获取的导航路径线数据，计算道路指引面剖分处理后的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，而由GPU基于所述剖分处理后的顶点坐标、第一顶点纹理坐标以及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，计算纹理运动后的所述顶点的第二纹理坐标，一方面，对于CPU，无须对纹理流动过程中的每一帧图像进行三角剖分计算，而只需计算一次所述道路指引面剖分后的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，故可以大大减少CPU的运算量；另一方面，对于每一个道路指引面，CPU计算后只需要向GPU传输一次顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，而无须传输所述目标路段的道路指引面的指引标识流动过程中实时变化的一系列所述顶点的顶点坐标及顶点纹理坐标，故可以减少带宽消耗，且GPU仅需要基于所述顶点的顶点坐标、第一顶点纹理坐标以及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，计算纹理运动后的所述顶点的第二纹理坐标，每次计算只需要更新所述预设的纹理运动系数的值即可，而无须更新顶点坐标和纹理坐标，因而可以大大减少GPU的运算量；此外，上述计算过程中CPU与GPU协同运算，故可以大大提高上述电子地图中道路的绘制速度。
为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明实施例，以下通过openGL场景中的应用进行详细说明。
OpenGL(Open Graphics Library)是一个跨编程语言、跨平台的编程接口规格的专业的图形程序接口。可用于三维图像，亦可用于二维图像，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。
在openGL中，有世界坐标系、纹理坐标系、屏幕坐标系等。对于世界坐标系，如图5所示，分三个轴x、y、z，中心点为o，箭头方向为正方向，经过归一化处理后，映射到-1与1之间，这样设计是为显卡计算方便。屏幕坐标系，如图6所示，就是应用在设备屏幕上的坐标系，也即图形最终绘制的地方。左上角为原点，箭头为正方向，大小由屏幕像素大小决定，在openGL屏幕坐标系中，Y轴向上为正。屏幕坐标系相当于上述世界坐标系中截取一个二维的XY。在纹理贴图场景时，必须为每个顶点提供世界坐标和纹理坐标，经过变换之后，世界坐标决定了应该在屏幕上的哪个位置渲染每个特定的顶点，纹理坐标决定了纹理图像中的哪个纹理单元将分配给这个顶点。参照图7所示的纹理坐标系，这里也做了归一化处理，这个坐标就代表了一个纹理，openGL的图形是由很多顶点，按照一定的规则链接起来构成的图形，纹理坐标的4个坐标点，映射到顶点上，openGL就会把这个纹理应用到4个顶点构成的图形上。其中，纹理坐标可以定义成一维、二维或三维形式，例如二维纹理可以用uv坐标表示，三维坐标可以用uvw表示。对于二维坐标，纹理坐标的u方向与世界坐标系中的x方向重合，v方向与y方向重合。
在本发明一实施例中，通过图形学的模型世界视图投影(Model World ViewProjection)变换矩阵，可以将世界坐标系下的物体变换到屏幕坐标上。
可以理解的是，本发明实施例也适用于DirectX等其他类型图形库。顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标在世界坐标系和屏幕坐标系中的位置，根据相应的屏幕坐标系、世界坐标系和纹理坐标系之间的映射关系，进行相应转换即可。
在本发明一实施例中，步骤S34中，可以采用如下公式计算纹理运动后的第二顶点纹理坐标：
vTexCoord2＝vec2(vTexCoord.u,(ptdistance/pixelToWorldScale*rd+motionParam)；
其中，vTexCoord.u为u方向上的纹理坐标，取值为所述顶点在导航路径线垂直方向的纹理值；ptdistance为所述顶点在世界坐标系中沿导航路径线到导航路径线起点的距离，用以计算所述顶点在导航路径线方向的纹理值；pixelToWorldScale为屏幕坐标转换到世界坐标系的系数；rd为屏幕坐标系中的距离相对于世界坐标系中的缩小系数，motionParam为纹理运动系数，可以根据需要进行设置；vTexCoord2为计算后得到的所述顶点的第二纹理坐标。
在具体实施中，rd的取值大小与屏幕的分辨率相关。在本发明一实施例中，rd＝0.01，即相对于世界坐标系中的距离缩小100倍。
在具体实施中，还可以对上述实施例作进一步的扩展。
在本发明实施例中，导航路径线数据包含路况数据，因而可以获取所述顶点坐标关联的路况信息，并且根据不同的路况匹配相应的纹理贴图类型，即所述顶点的纹理贴图类型与路况相关。例如，可以根据交通拥堵或畅通情况设置相应的交通指数，交通指数可以分为多个级别，不同级别对应不同的纹理。在本发明一实施例中，可以分为5个不同的级别：畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵和严重拥堵，依次对应不同颜色的纹理进行区分：绿色、蓝色、黄色、橙色、红色。在本发明另一实施例中，按照交通指数，分为3个不同的级别：畅通、轻度畅通、严重拥堵，可以依次对应蓝色、黄色、橙色的纹理。
采用上述方案，通过不同颜色或图案的纹理进行区分，可以使用户对交通状况有直观的了解。为进一步提高对交通状况的指引性，还可以对上述实施例作进一步扩展。
例如，可以对所述预设的顶点纹理坐标计算公式作进一步改进。在本发明一实施例中，所述预设的顶点纹理坐标计算公式中的运动系数还可以包括与所述路况信息对应的纹理运动速率系数。
具体而言，例如，所述预设的顶点的第二顶点纹理坐标计算公式可以为：
vTexCoord2＝vec2(vTexCoord.u,(ptdistance/pixelToWorldScale*0.01+motionParam*ComputerSpeed(trafficIndex)))；
其中，vTexCoord.u为u方向上的纹理坐标，取值为所述顶点在导航路径线垂直方向的纹理值；ptdistance为所述顶点在世界坐标系中沿导航路径线到导航路径线起点的距离，用以计算所述顶点在导航路径线方向的纹理值；
pixelToWorldScale为屏幕坐标转换到世界坐标系的系数；rd为屏幕坐标系中的距离相对于世界坐标系中的缩小系数；motionParam为纹理运动系数，具体可以根据需要进行设置；ComputerSpeed为与所述路况信息对应的纹理运动速率系数，具体可以根据路况分级进行设置；vTexCoord2为计算后得到的所述顶点的第二纹理坐标。
如前所述，rd的取值大小与屏幕的分辨率相关。在本发明一实施例中，rd＝0.01，即相对于世界坐标系中的距离缩小100倍。
例如，在本发明实施例中的一导航电子地图中，对于路况拥堵程度，若交通指数trafficIndex根据拥堵程度分为0～9共10级，若trafficIndex≤3，则为畅通；若3＜trafficIndex＜6，则为轻度拥堵，若6＜trafficIndex≤9则为严重拥堵。如图8所示的采用本发明实施例道路绘制方法绘制得到的目标导航路段的流动状态效果图，可以采用绿色、黄色和红色的纹理区分不同的交通拥堵状况。对于不同的交通拥堵状况，对应不同的ComputerSpeed。例如，若trafficIndex≤3，取ComputerSpeed＝4cm/s；若3＜trafficIndex＜6，取ComputerSpeed＝2cm/s；若6＜trafficIndex≤9，取ComputerSpeed＝1cm/s。其中图8中的A)-C)依次呈现了采用本发明实施例中道路绘制方法绘制得到的道路指引层的流动状态，由图8可以看出，在不同时刻，所述道路指引层纹理中包含的引导箭头的处于不同的位置，且不同路况中的箭头的运动速度不同。需要说明的是，图8中的A)-C)仅为截取的部分时刻的导航电子地图的界面图，并非连续的，仅便于本领域技术人员更加了解本发明实施例而示意，并不用于限制本发明。在具体实施中，除了纹理中的引导箭头，还可以采用其他形状或纹理的引导标记图案。
可以理解的是，在具体实施中，可以根据需要对交通拥堵路况进行其他方式的区分，相应的纹理运动速率系数ComputerSpeed也可以根据需要进行设置。
采用上述方案，不仅可以使目标路段的纹理流动起来，提高目标路段的指引性，同时，对于不同路况的路段，通过在上述顶点纹理坐标计算公式中引入纹理运动速率系数ComputerSpeed，使得不同路况的流动速度不同，进而使用户对相应路况的行进速度有更加真实的视觉感受，故可以提高对道路交通状况指引的明确性。
需要说明的是，在具体实施中，本发明实施例中的道路指引层除了可以采用上述的动态纹理方式进行绘制外，还可以采用其他的绘制方法，只要能够实现所述道路指引层的指引标识相对于道路面能够呈现流动效果即可。例如道路指引层可以通过一个静止的道路指引子层以及相对于所述道路指引子层流动的指引标识流动子层实现，参照图9所示出的本发明实施例中一种道路指引层的绘制方法流程图，以下通过具体步骤进行详细说明。
S91，基于指引数据，生成道路指引子层。
在具体实施中，可以根据指引数据，在道路指引子层生成道路指引面。例如基于路况数据，沿路况线两侧扩展预设宽度，可以形成道路指引面。
S92，基于指引数据，生成指引标识流动子层，所述指引标识流动子层包含的指引标识相对于所述道路指引子层实时流动。
为便于理解，以流动的块作为指引标识为例，进行简要说明：指引标识流动子层可以包括一系列的块，通过这一系列的块位置的实时变化，可以形成指引标识流动子层相对于道路指引子层的流动效果。
以下通过一个块的位置计算进行说明如何实时生成道路指引子层：若获取的块上一次计算的位置在位置点E，根据预设的块的运动公式可以计算出下一次要显示时的位移距离D，从位置点E沿着实时路况线移动距离D，确定下一个位置点F，和在位置点F处的前进方向R，进而可以根据位置点F和前进方向R，以及显示的块的大小，可以计算出块的位置坐标点。可以采用上述方式实时计算所述指引标识流动子层包含的一系列指引标识的位置，生成所述指引标识流动子层。
S93，绘制所述道路指引子层及指引标识流动子层。
在具体实施中，步骤S91～S92可以由CPU执行，步骤S93可以由GPU执行。
采用上述实施例，可以使得指引标识流动子层与道路指引子层产生相对运动，进而为用户呈现出所绘制的道路流动的效果，从而可以增强道路指引的明确性，也可以增强用户的视觉体验。
为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明，本发明实施例还提供了与上述绘制方法相应的电子地图中道路的绘制系统。参照图10所示的电子地图中道路的绘制系统的结构示意图，电子地图中道路的绘制系统100，可以包括：数据获取单元101、第一绘制单元102和第二绘制单元103，其中：
数据获取单元101，适于确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；
第一绘制单元102，适于基于所述数据获取单元获取的道路数据，绘制道路面；
第二绘制单元103，适于基于所述数据获取单元获取的指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
采用上述绘制系统，通过确定电子地图中待绘制的目标路段，并获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据，之后可以基于指引数据，绘制包含沿道路行进方向实时流动的指引标识，由于指引标识沿道路行进方向实时流动，因而可以呈现道路流动效果，使得用户更易将道路与周围环境区分开来，因而可以提高电子地图中道路指引的明确性，从而可以提升电子地图的人机交互体验。
在具体实施中，所述数据获取单元101获取的指引数据可以包含路况数据，相应地，所述第二绘制单元103适于基于所述指引数据包含的路况数据，绘制指引标识的流动速度反映路况状态的道路指引层。
在具体实施中，如图10所示，所述数据获取单元101可以包括以下至少一种：
第一数据获取子单元1011，适于基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据；
第二数据获取子单元1012，适于基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
参照图11所示的第二绘制单元的结构示意图，在本发明一实施例中，所述第二绘制单元103可以包括：道路指引面生成子单元111、剖分子单元112、纹理坐标获取子单元113和道路指引层绘制子单元114，其中：
道路指引面生成子单元111，适于基于所述指引数据，生成道路指引面；
剖分子单元112，适于对所述道路指引面生成子单元111生成的道路指引面进行剖分处理；
纹理坐标获取子单元113，适于获取道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标；
道路指引层绘制子单元114，适于基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路指引层。
在本发明另一实施例中，参照图12所示的本发明实施例中另一种第二绘制单元的结构示意图，第二绘制单元103可以包括：
子层生成子单元121，适于基于指引数据，分别生成道路指引子层和指引标识流动子层，其中所述指引标识流动子层包含的指引标识相对于所述道路指引子层实时流动；
子层绘制子单元122，适于分别绘制所述道路指引子层和指引标识流动子层。
本发明实施例还提供了一种电子地图中道路的绘制设备，参照图13所示的电子地图中道路的绘制设备的结构示意图，本发明实施例中提供的绘制设备130可以包括：CPU131和与之协同工作的GPU 132，其中：
CPU 131，适于确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；
GPU 132，适于基于所述道路数据，绘制道路面；以及基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
采用上述绘制设备，由CPU基于指引数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，并由GPU获取道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标，并基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路引导层，可以减少CPU与GPU之间传递的数据，节约带宽资源。
在本发明一实施例中，所述CPU131适于获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据，且所述指引数据包含路况数据，所述GPU132，适于绘制指引标识的流动速度反映路况状态的道路指引层。
在本发明一实施例中，继续参照图13，所述CPU 131，适于基于所述指引数据，生成道路指引面，并对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标并传递至所述GPU 132；所述GPU132，可以包括：顶点着色器1321和片源着色器1322，其中：
所述顶点着色器1321，适于基于所述顶点坐标、第一顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，计算得到纹理运动后的所述顶点的第二纹理坐标，所述纹理运动系数表征相对于原始纹理坐标的偏移量，随时间不断变化；
所述片源着色器1322，适于基于计算得到的所述顶点的顶点坐标、第二纹理坐标和获得的所述顶点的第二纹理坐标对应的纹理贴图，绘制导航路线。
在具体实施中，所述CPU131适于基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据；和/或适于基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
采用上述实施例中的绘制设备，可以基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，并获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据，进而可以基于路况数据绘制道路指引层，通过道路指引层即可展示目标路段的当前路况，使得用户对当前路况有直观的视觉体验和判断，从而可以增强人机交互体验。
采用上述实施例中的绘制设备，可以基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据，进而可以基于导航路径线数据，绘制导航路线，通过导航路线上道路指引层的实时流动的指引标识指引用户，从而可以更加准确直观地指引用户，增强电子地图导航过程中的人机交互体验。
在具体实施中，顶点着色器1321和片源着色器1322可以由软件方式实现，也可以由硬件方式实现。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一实施例所述的导航电子地图中导航路线的绘制方法的步骤，具体可参见上述实施例，不再赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (12)
1.一种电子地图中道路的绘制方法，其特征在于，包括：
确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；
基于所述道路数据，绘制道路面；
基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
2.根据权利要求1所述的电子地图中道路的绘制方法，其特征在于，所述指引数据包含路况数据，所述指引标识的流动速度反映路况状态。
3.根据权利要求1或2所述的电子地图中道路的绘制方法，其特征在于，所述基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，包括：
基于所述指引数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标；
基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标；
基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路指引层。
4.根据权利要求3所述的电子地图中道路的绘制方法，其特征在于，由CPU基于指引数据，生成道路指引面，对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标；
由GPU获取道路指引面剖分后顶点的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标，基于所述顶点的顶点坐标、顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，得到所述纹理运动后的第二顶点纹理坐标；
由GPU基于所述顶点的顶点坐标、第二顶点纹理坐标及对应的纹理贴图，绘制所述道路引导层。
5.根据权利要求1或2所述的电子地图中道路的绘制方法，其特征在于，所述基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，包括：
基于指引数据，生成道路指引子层及指引标识流动子层，所述指引标识流动子层包含的指引标识相对于所述道路指引子层实时流动；
绘制所述道路指引子层及指引标识流动子层。
6.根据权利要求1或2所述的电子地图中道路的绘制方法，其特征在于，所述确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据，包括以下任意一种：
基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据；
基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
7.一种电子地图中道路的绘制系统，其特征在于，包括：
数据获取单元，适于确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；
第一绘制单元，适于基于所述数据获取单元获取的道路数据，绘制道路面；第二绘制单元，适于基于所述数据获取单元获取的指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
8.一种电子地图中道路的绘制设备，其特征在于，包括：
CPU，适于确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据；
GPU，适于基于所述道路数据，绘制道路面；以及基于指引数据，绘制所述道路面之上的道路指引层，所述道路指引层包含沿道路行进方向实时流动的指引标识。
9.根据权利要求8所述的电子地图中道路的绘制设备，其特征在于，所述CPU适于获取用于绘制目标路段的道路数据和指引数据，且所述指引数据包含路况数据；
所述GPU，适于绘制指引标识的流动速度反映路况状态的道路指引层。
10.根据权利要求8或9所述的电子地图中道路的绘制设备，其特征在于，所述CPU，适于基于所述指引数据，生成道路指引面，并对道路指引面进行剖分处理，得到道路指引面剖分后的顶点坐标及对应的第一顶点纹理坐标并传递至所述GPU；
所述GPU，包括：顶点着色器和片源着色器，其中：
所述顶点着色器，适于基于所述顶点坐标、第一顶点纹理坐标及预设的纹理运动系数，按照预设的顶点纹理坐标计算公式，计算得到纹理运动后的所述顶点的第二纹理坐标，所述纹理运动系数表征相对于原始纹理坐标的偏移量，随时间不断变化；
所述片源着色器，适于基于计算得到的所述顶点的顶点坐标、第二纹理坐标和获得的所述顶点的第二纹理坐标对应的纹理贴图，绘制导航路线。
11.根据权利要求8或9所述的电子地图中道路的绘制设备，其特征在于，所述CPU适于基于获取到的路况显示指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和路况数据；和/或适于基于获取到的导航路线绘制指令，确定电子地图中待绘制的目标路段，获取用于绘制目标路段的道路数据和导航路径线数据。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令运行时执行权利要求1-6任一项所述的电子地图中道路的绘制方法的步骤。
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