CN112750190A - 三维热力图生成方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种三维热力图生成方法、装置、设备及存储介质，属于图像处理技术领域。在生成热力图时，根据屏幕显示范围，从原始底图的原始热力点集合中确定出目标热力点集合，然后仅针对目标热力点集合进行绘图处理，生成一张基于屏幕显示范围的目标热力纹理，在此基础上再结合渐变色卡生成三维热力图。在生成三维地图热力图时，这种方式能够大大减少数据处理量，突破热力点数量的瓶颈，节约计算资源，同时，生成的三维地图热力图相比于二维地图热力图，增加了高度和颜色要素，极大丰富了地图热力图的展示效果。

Description

三维热力图生成方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别涉及一种三维热力图生成方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

热力图是一种表现数据强弱大小及变化趋势的可视化图，广泛应用于数据可视化领域。其中，地图热力图用于展示目标要素在地理上的密度分布，比如人口密度分析、人口活跃度分析以及车辆密度分析，等等。

以地图热力图为例，相关技术中，地图热力图的生成方案通常是：对二维平面内全部的热力点数据进行分析，从而生成二维热力图。然而，在热力点数据较多时，采用这种方案会大大增加数据处理量，造成计算瓶颈；另外，采用这种方案形成的二维热力图只能通过颜色变化来表现数据强弱，可感知的维度比较局限，导致地图热力图的展示效果不佳。

发明内容

本申请实施例提供了一种三维热力图生成方法、装置、设备及存储介质，能够节约计算资源，丰富热力图的展示效果。该技术方案如下：

一方面，提供了一种三维热力图生成方法，该方法包括：

在原始热力点集合中确定目标热力点集合；其中，该原始热力点集合中包括原始热力点的热力数据，该原始热力点来自于原始底图，该目标热力点集合中包括目标热力点的热力数据，该目标热力点是指该原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点；

基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及目标半径，生成目标热力纹理，该目标半径用于指示任一该目标热力点所覆盖的像素点范围；

基于该目标热力纹理和渐变色卡，生成三维热力图，该渐变色卡用于提供该目标热力点的热力比值与颜色值之间的对应关系。

在一种可选地实现方式中，该方法还包括：

调用第一着色器组合，基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及该目标半径，生成该原始热力纹理；

调用第二着色器组合，基于目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成该目标热力纹理；

调用第三着色器组合，基于该目标热力纹理和该渐变色卡，生成该三维热力图；

其中，该第一着色器组合、该第二着色器组合和该第三着色器组合中均包括一个顶点着色器和一个片段着色器。

另一方面，提供了一种三维热力图生成装置，该装置包括：

确定模块，用于在原始热力点集合中确定目标热力点集合；其中，该原始热力点集合中包括原始热力点的热力数据，该原始热力点来自于原始底图，该目标热力点集合中包括目标热力点的热力数据，该目标热力点是指该原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点；

第一生成模块，用于基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及目标半径，生成目标热力纹理，该目标半径用于指示任一该目标热力点所覆盖的像素点范围；

第二生成模块，用于基于该目标热力纹理和渐变色卡，生成三维热力图，该渐变色卡用于提供该目标热力点的热力比值与该目标热力点的颜色值之间的对应关系。

在一种可选地实现方式中，该确定模块用于：

基于该原始热力点集合，生成热力点四叉树；其中，该热力点四叉树用于存储该原始热力点的热力值；

基于该屏幕显示范围，确定目标检索区域，该目标检索区域用于指示该屏幕显示范围内的热力点在该热力点四叉树中所处的区域；

基于该目标检索区域，对该热力点四叉树进行检索，得到该目标热力点集合。

在一种可选地实现方式中，该第一生成模块包括：

第一生成单元，用于基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及该目标半径，生成原始热力纹理；

第二生成单元，用于基于目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成该目标热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该第一生成单元用于：

以该目标热力点为中心，按照该目标半径在该原始底图上绘制正多边形，得到目标底图；其中，一个目标热力点对应一个正多边形，该正多变形的边数为N，N为不小于4的正整数；

基于该屏幕显示范围和该目标底图，生成该原始热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该第一生成单元还用于：

在该原始热力点集合中获取最大热力值；

获取该目标热力点的热力值与该最大热力值之比，得到该目标热力点的热力比值；

基于该目标热力点的热力比值，对位于该屏幕显示范围内的该目标底图进行第一坐标系转换，生成该原始热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该第二生成单元用于：

基于该目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行水平方向上的高斯模糊处理，生成中间热力纹理；

基于该目标高斯核函数，对该中间热力纹理进行竖直方向上的高斯模糊处理，生成该目标热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该装置还包括：

第一获取模块，用于获取目标高斯核曲线，该目标高斯核曲线用于表示该目标半径与该目标高斯核函数之间的关系；

函数确定模块，用于基于该目标半径，确定该目标高斯核函数。

在一种可选地实现方式中，该第二生成模块包括：

三角剖分单元，用于基于目标采样率，对该目标热力纹理进行三角剖分，得到三角剖分网络；

获取单元，用于基于该目标热力纹理，获取该目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值；

热力图生成单元，用于基于该三角剖分网络、该目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值，生成该三维热力图。

在一种可选地实现方式中，该获取单元用于：

对该目标热力纹理进行第二坐标系转换，得到各个该目标热力点的坐标点，其中，该第二坐标系转换的转换方向与该第一坐标系转换的转换方向相反；

基于该目标热力纹理中各个纹理点对应的热力比值，获取该目标热力点所对应的高度值；

基于该目标热力纹理中各个纹理点所对应的热力比值，在该渐变色卡中确定该目标热力点的颜色值。

在一种可选地实现方式中，该装置还包括：

第二获取模块，用于获取原始颜色数组，该原始颜色数组用于表示热力值的区间范围；其中，不同的原始颜色数组对应的颜色值不同；

渐变处理模块，用于对该原始颜色数组进行颜色渐变处理，得到渐变颜色数组；

第三生成模块，用于基于该渐变颜色数组，生成该渐变色卡。

在一种可选地实现方式中，该三维热力图为三维地图热力图，该装置还包括：

显示模块，用于响应于接收到热力图显示请求，基于该屏幕显示范围，显示该三维地图热力图；

其中，该三维地图热力图包括多个图形单元，该图形单元是由中心沿径向发散渐变的辐射图形；各个该图形单元之间存在交叠区域，该图形单元的高度变化和颜色变化用于表示热力数据的强度变化。

在一种可选地实现方式中，该高度变化是指该图形单元的最大高度以高斯曲线形状渐变至最小高度；该颜色变化是指该图形单元的颜色由暖色调向冷色调渐变过渡。

在一种可选地实现方式中，该装置还包括：

第一调用模块，用于调用第一着色器组合，基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及该目标半径，生成该原始热力纹理；

第二调用模块，用于调用第二着色器组合，基于目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成该目标热力纹理；

第三调用模块，用于调用第三着色器组合，基于该目标热力纹理和该渐变色卡，生成该三维热力图；

其中，该第一着色器组合、该第二着色器组合和该第三着色器组合中均包括一个顶点着色器和一个片段着色器。

另一方面，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器，该存储器用于存储至少一条计算机程序，该至少一段计算机程序由该处理器加载并执行以实现本申请实施例中的三维热力图生成方法中所执行的操作。

另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，该至少一条计算机程序由处理器加载并执行以实现如本申请实施例中三维热力图生成方法中所执行的操作。

另一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机程序代码，处理器执行该计算机程序代码，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的三维热力图生成方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本申请提供了一种三维热力图生成方法，在生成热力图时，根据屏幕显示范围，从原始底图的原始热力点集合中确定出目标热力点集合，然后仅针对目标热力点集合进行绘图处理，生成一张基于屏幕显示范围的目标热力纹理，在此基础上再结合渐变色卡生成三维热力图。采用这种基于屏幕显示范围生成热力图的方式能够大大减少数据处理量，突破热力点数量的瓶颈，节约计算资源，同时，生成的三维热力图相比于二维热力图，增加了高度和颜色要素，极大丰富了热力图的展示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例提供的三维热力图生成方法的实施环境示意图；

图2是根据本申请实施例提供的一种三维热力图生成方法流程图；

图3是根据本申请实施例提供的另一种三维热力图生成方法流程图；

图4是根据本申请实施例提供的一种热力图的示意图；

图5是根据本申请实施例提供的一种高斯核函数的示意图；

图6是根据本申请实施例提供的一种动态控制目标高斯核函数的原理图；

图7是根据本申请实施例提供的一种三维热力图的示意图；

图8是根据本申请实施例提供的另一种三维热力图生成方法流程图；

图9是根据本申请实施例提供的另一种三维热力图生成方法流程图；

图10是根据本申请实施例提供的一种三维热力图生成装置的结构示意图；

图11是根据本申请实施例提供的一种终端的结构示意图；

图12是根据本申请实施例提供的一种服务器的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。还应理解，尽管以下描述使用术语第一、第二等来描述各种元素，但这些元素不应受术语的限制。

这些术语只是用于将一个元素与另一个元素区别开。例如，在不脱离各种示例的范围的情况下，第一图像能够被称为第二图像，并且类似地，第二图像也能够被称为第一图像。第一图像和第二图像都可以是图像，并且在某些情况下，可以是单独且不同的图像。

其中，至少一个是指一个或一个以上，例如，至少一个图像可以是一个图像、两个图像、三个图像等任意大于等于一的整数个图像。而多个是指两个或者两个以上，例如，多个图像可以是两个图像、三个图像等任意大于等于二的整数个图像。

下面简单介绍一下本申请实施例提供的三维热力图生成方案可能用到的技术、关键术语或缩略语。

墨卡托坐标系：又称“墨卡托投影坐标”或“等角正轴圆柱投影坐标”，墨卡托坐标系来源于经纬度坐标系，假定地球被围在一个圆柱体内，赤道与圆柱相切，然后假想在地球中心处有一盏灯，将地球表面投影到圆柱体表面上，再将圆柱展开，得到的就是墨卡托坐标系下的世界地图。墨卡托坐标以本初子午线与赤道的交点为原点，东为x正方向，北为y正方向，通常矢量图形和底图瓦片在地图上的展示都使用此坐标系。

屏幕坐标系：屏幕坐标属于平面坐标，单位为像素，以屏幕左上角为原点，右为x正方向，下为y正方向。通常用户的前端操作都使用此坐标系。

四叉树：一种树状数据结构，常应用于二维空间数据的分析与分类。四叉树中可以包含多层节点，每层节点中均包含四个节点，这些节点可以用于存储数据，数据范围可以是方形或矩形或其他任意形状。

中央处理器(Central Processing Unit，CPU)：计算机的运算核心和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。

图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)：又称显示核心、视觉处理器、显示芯片或绘图芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动终端上运行绘图运算工作的微处理器。

高斯模糊：也叫高斯平滑，用某一尺寸的二维高斯核与图像进行卷积。高斯核是对连续高斯函数的离散近似，通常对高斯曲面进行离散采样和归一化得出，这里，归一化指的是卷积核所有元素之和为1。通过高斯模糊能够有选择地对图像进行模糊，可以有效减少图像噪声以及降低细节层次。

高斯线性可分：高斯模糊可以在二维图像上对两个独立的一维空间分别进行计算，也称线性可分。即使用二维矩阵变换得到的效果也可以通过在水平方向进行一维高斯矩阵变换加上竖直方向的一维高斯矩阵变换得到。通过高斯线性可分计算，只需要O(n*M*N)+O(m*M*N)计算，而不可分的矩阵则需要O(m*n*M*N)次计算，其中，O为可变参数，M、N是需要模糊的图像的长宽，m、n是滤波器的长宽。

实例化渲染(Open Graphics Library，OpenGL)：一种渲染机制，通过将相似的对象抽象出一个基础模型后，利用基础模型实现高效的数据传输和一次性的批量绘制。OpenGL是一种图形接口库，包含了一系列可以操作图形、图像的函数。

红绿蓝(Red Green Blue，RGB)色彩模式：工业界的一种颜色标准，是通过对红R、绿G、蓝B三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。

HSB(Hue Saturation Brightness)：一种将RGB色彩模型中的点放在圆柱坐标系中的表示方法，在概念上可以被认为是色彩的圆柱体(黑色在下白色在上)。圆柱的中心轴为灰色，以中心轴为角度变化的值称为“色相(Hue，H)”，到中心轴距离变化的值称为“饱和度(Saturation，S)”，而沿着中心轴高度变化则称为“亮度(Brightness，B)”。

GL_ADD(GL_ONE,GL_ONE)：一种颜色混合函数。

矢量热力图：矢量热力图采用OpenGL绘制渲染，无需再进行数据切片处理，可以直接与地图进行叠加显示，响应变化更加及时。需要说明的是，下述本申请实施例所生成的三维热力图即为矢量热力图。

离屏渲染：如果要在显示屏上显示内容，至少需要一块与屏幕像素数据量一样大的内存缓冲区，作为像素数据存储区域，而这也是GPU存储渲染结果的地方。如果有时因为面临一些限制，无法将渲染结果直接写入内存缓冲区，而是先暂存在另外的内存区域，之后再写入内存缓冲区，那么这个过程被称之为离屏渲染。

每秒传输帧数(Frames Per Second，FPS)：画面每秒传输帧数，通俗来讲就是指动画或视频的画面数。FPS是测量用于保存、显示动态视频的信息数量。每秒钟帧数越多，所显示的动作就会越流畅。

下面介绍一下本申请实施例提供的三维热力图生成方法的实施环境。

图1是根据本申请实施例提供的三维热力图生成方法的实施环境示意图。该实施环境包括：终端101和服务器102。

终端101和服务器102能够通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请在此不做限制。可选地，终端101是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此。终端101能够安装和运行有应用程序。可选地，该应用程序是地图类应用程序、搜索类应用程序或者社交类应用程序等。示意性地，终端101是用户使用的终端，终端101中运行的应用程序内登录有用户注册的用户账号。

服务器102能够是独立的物理服务器，也能够是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还能够是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。服务器102用于为终端101运行的应用程序提供后台服务。

可选地，在生成三维热力图的过程中，服务器102承担主要计算工作，终端101承担次要计算工作；或者，服务器102承担次要计算工作，终端101承担主要计算工作；或者，服务器102或终端101分别能够单独承担计算工作。

可选地，终端101泛指多个终端中的一个，本实施例仅以终端101来举例说明。本领域技术人员能够知晓，上述终端101的数量能够更多。比如上述终端101为几十个或几百个，或者更多数量，此时上述三维热力图生成方法的实施环境还包括其他终端。本申请实施例对终端的数量和设备类型不加以限定。

可选地，上述的无线网络或有线网络使用标准通信技术和/或协议。网络通常为因特网、但也能够是任何网络，包括但不限于局域网(Local Area Network，LAN)、城域网(Metropolitan Area Network，MAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、移动、有线或者无线网络、专用网络或者虚拟专用网络的任何组合。在一些实施例中，使用包括HTML、可扩展标记语言(Extensible Markup Langu-age，XML)等的技术和/或格式来代表通过网络交换的数据。此外还能够使用诸如安全套接字层(Secure Socket Layer，SSL)、传输层安全(Transport Layer Secur-ity，TLS)、虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)、网际协议安全(Internet Protocol Security，IPsec)等常规加密技术来加密所有或者一些链路。在另一些实施例中，还能够使用定制和/或专用数据通信技术取代或者补充上述数据通信技术。

示意性地，本申请实施例提供的三维热力图生成方法的应用场景包括但不限于：

场景一、景区游览

例如，游客在景区游览过程中，使用移动手机端查看景区地图时，在该景区地图上生成用于表示人流分布的三维热力图，游客能够根据三维热力图中的高度和颜色变化，确定当前景区哪些区域人流较大，或者哪些区域人流较小，便于游客根据需求合理安排游览路线。

再例如，景区管理人员也能够根据该三维热力图及时对人流较大的游览区域实行限流措施，能够及时避免人流过大导致的拥挤事件等。

场景二、交通管理

例如，城市中出租车管理平台能够提供用于表示出租车分布的三维热力图，出租车调度人员能够根据三维热力图中的高度和颜色变化，直观地确定出当前城市中哪些区域的出租车分布较为密集，或者哪些区域没有分布出租车，以便及时将分布较为密集的区域的出租车向没有分布出租车的区域进行合理调度。

图2是根据本申请实施例提供的一种三维热力图生成方法流程图，如图2所示，在本申请实施例中以应用于终端为例进行说明。该方法包括以下步骤：

201、在原始热力点集合中确定目标热力点集合；其中，该原始热力点集合中包括原始热力点的热力数据，该原始热力点来自于原始底图，该目标热力点集合中包括目标热力点的热力数据，该目标热力点是指该原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点。

在本申请实施例中，原始底图是指基于墨卡托坐标系的完整地图，是地图的基本框架，在按照比例尺放大原始底图的过程中，会逐步细化原始底图所显示的信息。热力数据是指生成热力图所需的数据，包括热力点的坐标信息以及热力值。屏幕显示范围是指终端屏幕上用于显示地图画面的区域。

202、基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及目标半径，生成目标热力纹理，该目标半径用于指示任一目标热力点所覆盖的像素点范围。

在本申请实施例中，目标热力纹理是指二维平面内的热力纹理，可以理解为从正上方视角俯视观察到的热力纹理，其中，目标热力纹理的各个纹理点的值为目标热力点的热力比值。

203、基于该目标热力纹理和渐变色卡，生成三维热力图，该渐变色卡用于提供目标热力点的热力比值与颜色值之间的对应关系。

在渐变色卡中，不同的热力比值对应于不同的颜色值。

在本申请实施例中，在生成热力图时，根据屏幕显示范围，从原始底图的原始热力点集合中确定出目标热力点集合，然后仅针对目标热力点集合进行绘图处理，生成一张基于屏幕显示范围的目标热力纹理，基于此，结合渐变色卡生成三维热力图。采用这种基于屏幕显示范围生成热力图的方式能够大大减少数据处理量，突破热力点数量的瓶颈，节约计算资源，同时，生成的三维热力图相比于二维热力图，增加了高度和颜色要素，极大丰富了热力图的展示效果。

上述图2所示仅为本申请的基本流程，下面基于一种具体实施方式，来对本申请提供的方案进行进一步阐述。

图3是根据本申请实施例提供的另一种三维热力图生成方法流程图，如图3所示，在本申请实施例中以应用于终端为例进行说明。该方法包括以下步骤：

301、获取热力图原始数据，该热力图原始数据包括原始热力点集合、目标半径以及原始颜色数组。

在本申请实施例中，终端提供热力图显示功能，用户能够在终端上执行热力图显示操作，终端响应于该热力图显示操作，获取热力图原始数据。

其中，原始热力点集合中包括原始热力点的热力数据，原始热力点来自于原始底图。目标半径用于指示任一目标热力点所覆盖的像素点范围，其中，目标热力点是指该原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点。原始颜色数组用于表示热力值的区间范围；其中，不同的原始颜色数组对应的颜色值不同。

例如，一个原始热力点的热力数据为(39°52'48”N，116°24'20”E，500)，意为：该原始热力点的地理坐标为北纬39°52'48”，东经116°24'20”，该原始热力点的热力值为500。再例如，另一个原始热力点的热力数据为(39°52'48”N，116°24'20”E，0.8)，意为：该原始热力点的地理坐标为北纬39°52'48”，东经116°24'20”，该原始热力点的热力值权重为0.8。

需要说明的第一点是，热力数据中的地理坐标除采用地理坐标系(GeographicCoordinate System)中的地理坐标外，还可以采用其他自定义的坐标系中的地理坐标，本申请对此不作限定。

需要说明的第二点是，热力数据中各个热力点对应的既可以是热力值，也可以是经过换算后的热力值权重，本申请对此不作限定。

需要说明的第三点是，在实际应用中，热力数据可以为需要通过热力图来呈现的数据，例如，热力数据可以为人流量、车流量、气温等数据，本申请对此不作限定。

可选地，终端提供地图浏览功能，终端响应于用户在终端上实施的地图浏览操作，显示地图页面，在该地图页面上包括热力图显示选项，用户能够对该热力图显示选项执行选中操作，终端响应于该选中操作，向服务器发送热力图原始数据获取请求，该热力图原始数据获取请求携带用于标识热力图类型的信息，服务器响应于接收到该热力图原始数据获取请求，将相应的热力图原始数据反馈给终端。需要说明的第四点是，上述热力图显示选项可以包括多个，每个热力图显示选项所对应的热力图类型不同，例如，热力图类型有人流热力图、气温热力图以及车辆热力图，等等，本申请实施例对于热力图的类型不作限定。

可选地，目标半径和原始颜色数组均为终端预先设置好的默认数据。例如，终端预先设置目标半径为5个像素点，原始颜色数组分别为红色对应热力值区间(1000，+∞)，黄色对应热力值区间[500，1000]，绿色对应热力值区间[0，500)。

需要说明的第五点是，上述目标半径的取值以及原始颜色数组的表现形式均为示意性地，在实际应用中，开发人员能够根据需求设置不同的默认目标半径以及不同表现形式的原始颜色数组，本申请对此不作限定。

可选地，终端提供设置目标半径的功能。终端显示目标半径的设置界面，在该设置界面上，显示目标半径的默认数值，以及对目标半径的调整选项，本申请对于调整选项的具体形式不作限定。用户能够对该设置选项执行调整操作，以设置目标半径，然后终端基于用户的调整操作，确定目标半径。

需要说明的第六点是，在实际应用中，设置目标半径可以有多种实现方式，本申请对此不作限定。

同理，可选地，终端提供设置原始颜色数组的功能，具体实现方式与上述设置目标半径的功能类似，故在此不再赘述。

经过上述步骤301，终端获取到用于生成热力图的原始数据，其中，既包括基于原始底图的全部原始热力点，也包括用于指示任一目标热力点所覆盖的像素点范围的目标半径，还包括用于区分不同热力值区间的原始颜色数组，便于后续生成三维热力图。

302、在原始热力点集合中确定目标热力点集合。

在本申请实施例中，目标热力点集合中包括目标热力点的热力数据，该目标热力点是指原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点。可选地，用户在终端上进行地图浏览时，可以在屏幕显示范围内对原始底图进行缩放或拖拽操作，终端响应于用户的缩放或拖拽操作，确定处于屏幕显示范围内的原始底图的区域，然后终端基于确定好的区域，从原始热力点集合中确定目标热力点集合。

下面对本步骤的具体实现方式进行详细阐述，包括以下步骤3021至步骤3023：

3021、基于原始热力点集合，生成热力点四叉树；其中，该热力点四叉树用于存储原始热力点的热力值。

在本申请实施例中，终端采用四叉树算法对原始热力点集合进行处理，生成存储有原始热力点的热力数据的四叉树，也即是热力点四叉树。

可选地，原始热力点的热力值在热力点四叉树中的存储位置，可以根据该原始热力点对应的地理坐标确定。可选地，热力点四叉树中的存储节点是指存储有热力数据的节点，本申请对此不作限定。

3022、基于屏幕显示范围，确定目标检索区域。

其中，目标检索区域用于指示屏幕显示范围内的目标热力点在热力点四叉树中所处的区域。可选地，屏幕显示范围为矩形区域，则该目标检索区域为矩形区域。

3023、基于目标检索区域，对热力点四叉树进行检索，得到目标热力点集合

其中，终端基于该目标检索区域，对热力点四叉树进行检索，检索出目标检索区域内的原始热力点，这些原始热力点也即是目标热力点。可选地，终端基于该目标检索区域，对热力点四叉树进行检索，包括：检索出目标检索区域内的存储节点，将这些存储节点所对应的原始热力点作为目标热力点。

上述步骤302，终端通过构建热力点四叉树的方式，对原始底图上所有的原始热力点进行存储，然后根据屏幕显示范围确定出目标热力点集合，能够大大减少CPU的计算量。同时，也正是由于构建了基于原始底图的热力点四叉树，当屏幕显示范围发生变化时，终端能够基于变化后的屏幕显示范围快速重新确定目标热力点集合，效率更高。

303、以目标热力点为中心，按照目标半径在原始底图上绘制正多边形，得到目标底图；其中，一个目标热力点对应一个正多边形，该正多变形的边数为N，N为不小于4的正整数。

在本申请实施中，终端基于当前屏幕显示范围下原始底图的比例因子，也即是单位像素所对应的墨卡托长度，以目标热力点为中心，按照目标半径在原始底图上绘制正多边形。可选地，N不小于4且不大于8的正整数，本申请对此不作限定。

需要说明的是，参考图4，图4是本申请实施例提供的一种热力图的示意图。图4是在没有对目标热力点进行正多边形绘制的前提下，对目标热力点进行高斯模糊处理后的热力图示意图。如图4所示，在对屏幕显示范围内的原始底图进行旋转、倒伏时，屏幕显示范围内的原始底图实际上是一个不规则梯形，而屏幕显示范围为矩形，将目标热力点直接投射到屏幕所生成的热力纹理相当于将一个矩形纹理覆盖在不规则梯形上，因此，热力点出现了形变。同时，热力点所对应的像素点位置也发生了偏移，导致热力图在移动过程中出现频繁抖动的现象。

通过本步骤303，对目标热力点按照目标半径进行正多边形的绘制处理，将绘制得到的正多边形近似模拟为一个真实的热力点，在后续将热力点投射到屏幕生成原始热力纹理时，不会发生梯形形变。同时，正多边形是以目标半径进行绘制的，也即相当于对目标热力点进行了模拟扩充，在后续高斯模糊处理后，不会出现像素点位置发生偏移所导致的频繁抖动现象。

304、确定目标高斯核函数。

示意性地，在本申请实施例中，目标高斯核函数为目标半径/3。

示意性地，参考图5，图5是本申请实施例提供的一种高斯核函数的示意图。如图5中左图所示，高斯核函数为钟形曲线，距离中心点越远数值越小，足够远处可以忽略不计。如图5中右图所示，高斯纹理图像的对称中心处的像素点的灰度值最大，与该高斯纹理图像的对称中心之间的距离越大的像素点的灰度值越小。在本申请实施例中，高斯核σ是指与中心点距离负相关的权重，也是对连续高斯的离散近似，调整σ实际是在调整周围像素对中心像素的影响程度，调大σ即提高了周围像素对中心像素的影响程度，滤波结果越平滑。通常，高斯核函数的窗口越大自然近似越好，图5中的钟形曲线在区间(μ-σ，μ+σ)范围内的面积占钟形曲线下总面积的68％，钟形曲线在区间(μ-2σ，μ+2σ)范围内的面积占钟形曲线下总面积的95％，钟形曲线在区间(μ-3σ，μ+3σ)范围内的面积占钟形曲线下总面积的99.7％，一般情况下，区间(μ-3σ，μ+3σ)范围以外的数值接近于0，可以忽略。因此，在本申请实施例中，当目标半径为3σ时，高斯核函数的窗口大小为6σ×6σ，此时自然近似效果越好，基于此，将目标高斯核函数设置为目标半径/3。

可选地，终端提供目标半径的设置功能，也即是在实际应用中，用户能够对目标半径进行调整，考虑到目标半径过大时，高斯模糊的计算量会成倍增加，终端能够构建一条目标半径与目标高斯核函数之间的二次曲线，该二次曲线用于根据目标半径的大小动态控制目标高斯核函数的大小。例如，该二次曲线为高斯正态分布曲线。可选地，本步骤包括下述步骤3041至步骤3042：

3041、获取目标高斯核曲线，该目标高斯核曲线用于表示目标半径与目标高斯核函数之间的关系。

3042、基于目标半径，确定目标高斯核函数。

下面对动态控制目标高斯核函数的原理进行详细阐述：

示意性地，参考图6，图6是本申请实施例提供的一种动态控制目标高斯核函数的原理图。如图6所示，左侧为4×4的矩阵，分为4个2×2的小矩阵。右侧为2×2的矩阵，分为4个1×1的小矩阵。在高斯模糊处理时，若右侧矩阵对应的目标半径为r，则4个1×1的小矩阵分别乘以目标高斯核函数r/3；若对于相同大小的热力纹理，将其切割为左侧所示的矩阵，也即是左侧矩阵中左上角的2×2的小矩阵对应于右侧矩阵中左上角的1×1的小矩阵，则对于左侧矩阵而言，只需r/2大小的目标高斯核函数，也即是4个2×2的小矩阵分别乘以目标高斯核函数r/6，即可实现与右侧矩阵相同效果的高斯模糊。同理，通过控制目标半径与目标高斯核函数的比值作为左右侧矩阵的映射比例，即可实现动态控制目标高斯核函数的大小，解决了目标半径过大时，高斯模糊的计算量成倍增加的问题。

另外，在本申请实施例中，步骤304是在执行上述步骤302和步骤303之后执行的。在另一些实施例中，步骤304能够与上述步骤302和步骤303同步执行。在另一些实施例中，步骤304还能够在执行上述步骤302之前执行。本申请对于步骤304的执行顺序不作限定。

305、生成渐变色卡。

在本申请实施例中，渐变色卡用于提供目标热力点的热力比值与颜色值之间的对应关系。例如，热力比值为1，对应颜色值为(H：0，S：100，B：100)；热力比值为0.5，对应颜色值为(H：60，S：100，B：100)，等等，本申请实施例对于颜色值的表达形式不作限定。

可选地，本步骤305包括以下步骤3051和步骤3052：

3051、对原始颜色数组进行颜色渐变处理，得到渐变颜色数组。

其中，终端基于HSB色彩模型，对原始颜色数组进行颜色渐变处理，得到渐变颜色数组。例如，原始颜色数组包括三个热力值区间，分别对应三种颜色，终端基于HSB色彩模型，对每个热力值区间所对应的颜色进行颜色渐变处理，得到数量远大于3的多个热力比值和与之对应的多个颜色值，即得到渐变颜色数组。需要说明的是，终端提供对渐变颜色数组的调整功能，用户能够控制渐变颜色数组的数量。例如，原始颜色数组有3组，用户设置渐变颜色数组为20组，则最终能够得到更加精细化的渐变效果。

3052、基于渐变颜色数组，生成渐变色卡。

其中，终端将每个热力比值与所对应的颜色值一一组合，生成渐变色卡。

需要说明的是，在本申请实施例中，步骤305是在步骤304之后执行的。在另一些实施例中，步骤305能够与步骤304同步执行。在另一些实施例中，步骤305还能够在步骤304之前执行。在另一些实施例中，步骤305还能够在步骤301与步骤310之间以任意顺序执行，本申请实施例对于步骤305的执行顺序不作限定。

306、基于屏幕显示范围和目标底图，生成原始热力纹理。

在本申请实施例中，终端中的CPU调用GPU接口，命令GPU利用OpenGL的图像处理函数，根据屏幕显示范围内每个目标热力点的地理坐标及热力值进行实例化渲染，生成原始热力纹理。

下面对本步骤的具体实现方式进行说明，包括以下步骤3061至步骤3063：

3061、在原始热力点集合中获取最大热力值。

可选地，终端还能够在目标热力点集合中获取最大热力值，本申请对此不作限定。

3062、获取目标热力点的热力值与最大热力值之比，得到目标热力点的热力比值。

3063、基于目标热力点的热力比值，对位于屏幕显示范围内的目标底图进行第一坐标系转换，生成原始热力纹理。

其中，第一坐标系转换是指由墨卡托坐标系转换为屏幕坐标系。屏幕坐标与墨卡托坐标之间的转换方式如下。

假设当前用户屏幕显示范围内的原始底图范围为[xmin,ymin,xmax,ymax]，是墨卡托坐标，则屏幕上任意一点的坐标可由以下公式(1)和公式(2)求出：

Screen.x＝(Mercator.x－xmin)/(xmax－xmin)*ScreenWidth (1)

Screen.y＝(ymax－Mercator.y)/(ymax－ymin)*ScreenHeight (2)

式中，Mercator.x表示X轴方向上的墨卡托坐标，Mercator.y表示Y轴方向上的墨卡托坐标，Screen.x表示X轴方向上的屏幕坐标，Screen.y表示Y轴方向上的屏幕坐标，ScreenWidth表示屏幕显示范围的宽度，ScreenHeight表示屏幕显示范围的高度。

可选地，原始热力纹理为RGB图像，其中，R通道值为热力比值。

可选地，在上述步骤3061至步骤3063中，GPU调用第一着色器组合，该第一着色器组合包括一个顶点着色器和一个片段着色器，该第一着色器组合基于目标底图，对屏幕显示范围内的每个目标热力点进行绘制，生成正多边形，将每个目标热力点的热力值与最大热力值之比作为RGB图像中的R通道值；采用OpenGL中的颜色混合函数GL_ADD(GL_ONE,GL_ONE)，对目标热力点所对应的正多边形之间的重叠区域进行灰度颜色混合处理，以得到原始热力纹理。

需要说明的是，GPU调用第一着色器组合生成原始热力纹理的计算过程为离屏渲染计算，其计算过程并不真实显示在屏幕上，实现了并行计算，大大节约了内存存储，提高了渲染性能。

307、基于目标高斯核函数，对原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成目标热力纹理。

在本申请实施例中，终端中的CPU调用GPU接口，命令GPU利用OpenGL的图像处理函数，根据确定好的目标高斯核函数，对原始热力纹理进行高斯模糊处理，以生成目标热力纹理。可选地，本步骤307包括以下步骤3071和步骤3072：

3071、基于目标高斯核函数，对原始热力纹理进行水平方向上的高斯模糊处理，生成中间热力纹理；

3072、基于目标高斯核函数，对中间热力纹理进行竖直方向上的高斯模糊处理，生成目标热力纹理。

需要说明的是，上述步骤3071和步骤3072属于高斯线性可分计算过程，通过在水平方向上进行一维高斯矩阵变换，再在竖直方向上进行一维高斯矩阵变换，得到二维矩阵变换效果。通过这种计算，能够节约大大计算资源。

可选地，在上述步骤3071至步骤3072中，GPU调用第二着色器组合，该第二着色器组合包括一个顶点着色器和一个片段着色器，根据确定好的目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行高斯模糊处理，以生成目标热力纹理。

308、基于目标采样率，对目标热力纹理进行三角剖分，得到三角剖分网络。

在本申请实施例中，目标采样率是指终端进行三角剖分时对于像素点的采样率。可选地，目标采样率为4个像素点，本申请对此不作限定。

在本步骤308中，终端基于目标采样率，对生成的目标热力纹理进行三角剖分，得到三角剖分网络，该三角剖分网络中包括多个三角顶点。

309、基于目标热力纹理，获取目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值。

在本申请实施例中，目标热力点对应的坐标点是指与原始底图的坐标系所对应的地理坐标，目标热力点对应的高度值是基于该目标热力点的热力比值得到的，目标热力点对应的高度值是基于步骤305生成的渐变色卡得到的。下面对本步骤309的实现方式进行详细说明，包括以下步骤3091至步骤3093：

3091、对目标热力纹理进行第二坐标系转换，得到各个目标热力点的坐标点，其中，该第二坐标系转换的转换方向与第一坐标系转换的转换方向相反。

其中，第二坐标系转换是指由屏幕坐标系转换为墨卡托坐标系。

需要说明的是，屏幕坐标系与墨卡托坐标系之间的转换关系已在上述步骤306中解释说明过，故在此不再赘述。

3092、基于目标热力纹理中各个纹理点对应的热力比值，获取目标热力点所对应的高度值。

其中，终端将目标热力纹理中各个纹理点对应的热力比值分别乘以最大高度，得到目标热力点的高度值。可选地，最大高度为终端预先设置的高度。可选地，终端提供对最大高度的设置功能，用户能够根据需求对最大高度进行设置。本申请对此不作限定。

3093、基于目标热力纹理中各个纹理点对应的热力比值，在渐变色卡中确定目标热力点的颜色值。

其中，终端根据目标热力纹理中各个纹理点对应的热力比值，在渐变色卡中确定与该热力比值匹配的颜色值，该颜色值即为目标热力点的颜色值。

310、基于三角剖分网络、目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值，生成三维热力图。

在本申请实施例中，终端中的CPU调用GPU接口，命令GPU利用OpenGL的图像处理函数，基于三角剖分网络，对目标热力点对应的坐标点、高度值进行三角形连接绘制，并渲染相应的颜色值，生成三维热力图。

可选地，上述步骤308至步骤310由GPU调用第三着色器组合进行实例化渲染，其中，该第三着色器组合包括一个顶点着色器和一个片段着色器。

需要说明的是，在本申请实施例中，终端在生成热力点四叉树之后，生成了基于当前屏幕显示范围的三维热力图，当用户通过缩放等操作使得屏幕显示范围内的原始底图发生变化后，终端随即根据变化后的屏幕显示范围在热力点四叉树中进行检索，重新获取目标热力点集合，生成基于变化后的屏幕显示范围的三维热力图，能够展现出实时聚合的效果。

在本申请实施例中，在生成热力图时，根据屏幕显示范围，从原始底图的原始热力点集合中确定出目标热力点集合，然后仅针对目标热力点集合进行绘图处理，生成一张基于屏幕显示范围的目标热力纹理，在此基础上再结合渐变色卡生成三维热力图。采用这种基于屏幕显示范围生成热力图的方式能够大大减少数据处理量，突破热力点数量的瓶颈，节约计算资源，同时，生成的三维热力图相比于二维热力图，增加了高度和颜色要素，极大丰富了热力图的展示效果。

示意性地，参考图7，图7是本申请实施例提供的一种三维热力图的示意图。如图7所示，该三维热力图为三维地图热力图，该三维地图热力图整体呈现为多个山丘交叠的形式。生成该三维地图热力图的方法包括：终端响应于接收到热力图显示请求，基于屏幕显示范围显示三维地图热力图。

其中，该三维地图热力图包括多个图形单元，该图形单元是由中心沿径向发散渐变的辐射图形；各个图形单元之间存在交叠区域，该图形单元的高度变化和颜色变化用于表示热力数据的强度变化。

可选地，该高度变化是指图形单元的最大高度以高斯曲线形状渐变至最小高度；该颜色变化是指图形单元的颜色由暖色调向冷色调渐变过渡。

示意性地，如图7中所示，图形单元表现为由中心沿径向发散渐变的山丘状辐射图形，该三维地图热力图覆盖的热力点数据为2万个，用于表示人流密度，颜色为红色且较高的波峰处区域1人数较多，颜色为灰色的波谷处区域2人数较少，没有颜色覆盖的区域3没有人分布。

下面结合图8对本申请实施例提供的三维热力图生成方法进行示意性说明。参考图8，图8是本申请实施例提供的另一种三维热力图生成方法流程图。如图8所示，该方法包括以下步骤801至步骤804：

801、获取热力图原始数据。

该热力图原始数据包括原始底图范围内的原始热力点、辐射半径以及原始颜色数据。其中，辐射半径也即是目标半径，用于指示任一目标热力点所覆盖的像素点范围，目标热力点是指原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点，该屏幕显示范围是指原始底图在终端屏幕上所显示的区域范围。

802、CPU处理热力图原始数据。

其中，CPU对热力图原始数据的处理包括以下步骤8021至步骤8023：

8021、构建热力点四叉树，然后基于屏幕显示范围对该热力点四叉树进行检索，确定屏幕显示范围内的目标热力点集合，这样处理能够极大程度地减轻CPU的计算量。基于此，CPU以目标热力点为中心，按照辐射半径在原始底图上绘制正多边形，得到目标底图。

8022、动态构建目标高斯核函数。CPU建立辐射半径与目标高斯核函数之间的目标高斯核曲线。这样可以保证在辐射半径较大时，目标高斯核函数的大小可控，能够避免在高斯模糊处理过程中由于目标高斯核函数过大导致的计算瓶颈。

8023、HSB颜色渐变。CPU基于HSB颜色模型，对原始颜色数组进行颜色渐变处理，得到渐变颜色数组。

803、GPU计算。

其中，在本步骤中，CPU调用GPU接口，命令GPU执行下述步骤8031和步骤8033：

8031、GPU调用第一着色器组合，包括顶点着色器pictureVertexShader和片段着色器pictureFragmentShader，对屏幕显示范围内的原始底图进行第一坐标系转换，生成原始热力纹理。其中，第一坐标系转换是指由墨卡托坐标系转换为屏幕坐标系。

8032、GPU调用第二着色器组合，包括顶点着色器textureVertexShader和片段着色器textureFragmentShader，根据确定好的目标高斯核函数，对原始热力纹理进行水平方向上的高斯模糊处理，生成中间热力纹理，然后再对该中间热力纹理进行竖直方向上的高斯模糊处理，得到目标热力纹理。

8033、GPU对渐变颜色数组进行渲染，生成渐变色卡。

804、底图渲染。

其中，CPU调用GPU接口，命令GPU调用第三着色器组合，包括顶点着色器VertexShader和片段着色器FragmentShader，对目标热力纹理进行三角剖分，并进行第二坐标系转换，确定目标热力点对应的坐标点，然后根据目标热力纹理中各个纹理点所对应的热力比值，得到目标热力点的高度值和颜色值，最终生成三维热力图。

需要说明的是，在本申请实施例中，由于对热力点的计算采取了高斯线性可分计算，且动态控制了目标高斯核函数的大小，使得热力点数量的计算性能瓶颈不复存在。示意性地，在中高端手机等移动端上，能够支持1万以上的热力数据，可以达到58FPS的高性能帧率。

在本申请实施例中，在生成热力图时，根据屏幕显示范围，从原始底图的原始热力点集合中确定出目标热力点集合，然后仅针对目标热力点集合进行绘图处理，生成一张基于屏幕显示范围的目标热力纹理，在此基础上再结合渐变色卡生成三维热力图。采用这种基于屏幕显示范围生成热力图的方式能够大大减少数据处理量，突破热力点数量的瓶颈，节约计算资源，同时，生成的三维热力图相比于二维热力图，增加了高度和颜色要素，极大丰富了热力图的展示效果。

下面结合图9对本申请实施例提供的三维热力图生成方法进行示意性说明。参考图9，图9是本申请实施例提供的另一种三维热力图生成方法流程图。如图9所示，该方法包括以下步骤901至步骤916：

901、获取热力图原始数据。

902、热力图原始数据解析。也即是确定热力图原始数据中的原始热力点、辐射半径以及原始颜色数组。其中，辐射半径即为目标半径。

903、构建热力点四叉树。

904、基于辐射半径计算目标高斯核函数。

905、检索屏幕显示范围内的目标热力点。

906、对目标热力点基于辐射半径进行正多边形外扩。

907、地理坐标屏幕坐标转换。也即是由墨卡托坐标系转换为屏幕坐标系。

908、生成原始热力纹理。

909、水平方向高斯模糊。

910、生成水平方向中间热力纹理。

911、竖直方向高斯模糊。

912、生成目标热力纹理。

913、纹理采样。也即是基于目标采样率，对目标热力纹理进行三角剖分。

914、纹理坐标转换映射。也即是由屏幕坐标系转换为墨卡托坐标系。

915、获取计算高度、颜色。

916、绘制三维热力图。

需要说明的是，上述步骤901至步骤916中的具体实现方式已在上述步骤301至310中进行了详细说明，故在此不再赘述。

在本申请实施例中，在生成热力图时，根据屏幕显示范围，从原始底图的原始热力点集合中确定出目标热力点集合，然后仅针对目标热力点集合进行绘图处理，生成一张基于屏幕显示范围的目标热力纹理，在此基础上再结合渐变色卡生成三维热力图。采用这种基于屏幕显示范围生成热力图的方式能够大大减少数据处理量，突破热力点数量的瓶颈，节约计算资源，同时，生成的三维热力图相比于二维热力图，增加了高度和颜色要素，极大丰富了热力图的展示效果。

图10是根据本申请实施例提供的一种三维热力图生成装置的结构示意图。该三维热力图生成装置用于执行上述三维热力图生成方法执行时的步骤，参见图10，该三维热力图生成装置包括：确定模块1001、第一生成模块1002以及第二生成模块1003。

确定模块1001，用于在原始热力点集合中确定目标热力点集合；其中，该原始热力点集合中包括原始热力点的热力数据，该原始热力点来自于原始底图，该目标热力点集合中包括目标热力点的热力数据，该目标热力点是指该原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点；

第一生成模块1002，用于基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及目标半径，生成目标热力纹理，该目标半径用于指示任一该目标热力点所覆盖的像素点范围；

第二生成模块1003，用于基于该目标热力纹理和渐变色卡，生成三维热力图，该渐变色卡用于提供该目标热力点的热力比值与该目标热力点的颜色值之间的对应关系。

在一种可选地实现方式中，该确定模块1001用于：

基于该原始热力点集合，生成热力点四叉树；其中，该热力点四叉树用于存储该原始热力点的热力值；

基于该屏幕显示范围，确定目标检索区域，该目标检索区域用于指示该屏幕显示范围内的热力点在该热力点四叉树中所处的区域；

基于该目标检索区域，对该热力点四叉树进行检索，得到该目标热力点集合。

在一种可选地实现方式中，该第一生成模块1002包括：

第一生成单元，用于基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及该目标半径，生成原始热力纹理；

第二生成单元，用于基于目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成该目标热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该第一生成单元用于：

以该目标热力点为中心，按照该目标半径在该原始底图上绘制正多边形，得到目标底图；其中，一个目标热力点对应一个正多边形，该正多变形的边数为N，N为不小于4的正整数；

基于该屏幕显示范围和该目标底图，生成该原始热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该第一生成单元还用于：

在该原始热力点集合中获取最大热力值；

获取该目标热力点的热力值与该最大热力值之比，得到该目标热力点的热力比值；

基于该目标热力点的热力比值，对位于该屏幕显示范围内的该目标底图进行第一坐标系转换，生成该原始热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该第二生成单元用于：

基于该目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行水平方向上的高斯模糊处理，生成中间热力纹理；

基于该目标高斯核函数，对该中间热力纹理进行竖直方向上的高斯模糊处理，生成该目标热力纹理。

在一种可选地实现方式中，该装置还包括：

第一获取模块，用于获取目标高斯核曲线，该目标高斯核曲线用于表示该目标半径与该目标高斯核函数之间的关系；

函数确定模块，用于基于该目标半径，确定该目标高斯核函数。

在一种可选地实现方式中，该第二生成模块1003包括：

三角剖分单元，用于基于目标采样率，对该目标热力纹理进行三角剖分，得到三角剖分网络；

获取单元，用于基于该目标热力纹理，获取该目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值；

热力图生成单元，用于基于该三角剖分网络、该目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值，生成该三维热力图。

在一种可选地实现方式中，该获取单元用于：

对该目标热力纹理进行第二坐标系转换，得到各个该目标热力点的坐标点，其中，该第二坐标系转换的转换方向与该第一坐标系转换的转换方向相反；

基于该目标热力纹理中各个纹理点对应的热力比值，获取该目标热力点所对应的高度值；

基于该目标热力纹理中各个纹理点所对应的热力比值，在该渐变色卡中确定该目标热力点的颜色值。

在一种可选地实现方式中，该装置还包括：

第二获取模块，用于获取原始颜色数组，该原始颜色数组用于表示热力值的区间范围；其中，不同的原始颜色数组对应的颜色值不同；

渐变处理模块，用于对该原始颜色数组进行颜色渐变处理，得到渐变颜色数组；

第三生成模块，用于基于该渐变颜色数组，生成该渐变色卡。

在一种可选地实现方式中，该三维热力图为三维地图热力图，该装置还包括：

显示模块，用于响应于接收到热力图显示请求，基于该屏幕显示范围，显示该三维地图热力图；

其中，该三维地图热力图包括多个图形单元，该图形单元是由中心沿径向发散渐变的辐射图形；各个该图形单元之间存在交叠区域，该图形单元的高度变化和颜色变化用于表示热力数据的强度变化。

在一种可选地实现方式中，该高度变化是指该图形单元的最大高度以高斯曲线形状渐变至最小高度；该颜色变化是指该图形单元的颜色由暖色调向冷色调渐变过渡。

在一种可选地实现方式中，该装置还包括：

第一调用模块，用于调用第一着色器组合，基于该目标热力点集合、该屏幕显示范围以及该目标半径，生成该原始热力纹理；

第二调用模块，用于调用第二着色器组合，基于目标高斯核函数，对该原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成该目标热力纹理；

第三调用模块，用于调用第三着色器组合，基于该目标热力纹理和该渐变色卡，生成该三维热力图；

其中，该第一着色器组合、该第二着色器组合和该第三着色器组合中均包括一个顶点着色器和一个片段着色器。

在本申请实施例中，在生成热力图时，根据屏幕显示范围，从原始底图的原始热力点集合中确定出目标热力点集合，然后仅针对目标热力点集合进行绘图处理，生成一张基于屏幕显示范围的目标热力纹理，在此基础上再结合渐变色卡生成三维热力图。采用这种基于屏幕显示范围生成热力图的方式能够大大减少数据处理量，突破热力点数量的瓶颈，节约计算资源，同时，生成的三维热力图相比于二维热力图，增加了高度和颜色要素，极大丰富了热力图的展示效果。

需要说明的是：上述实施例提供的三维热力图生成装置在生成三维热力图时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的三维热力图生成装置与三维热力图生成方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机设备。以计算机设备为终端为例，图11示出了本申请一个示例性实施例提供的终端1100的结构示意图。该终端1100可以是：智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。终端1100还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

通常，终端1100包括有：处理器1101和存储器1102。

处理器1101可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器1101可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1101也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器1101可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器1101还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器1102可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1102还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器1102中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个程序代码，该至少一个程序代码用于被处理器1101所执行以实现本申请中方法实施例提供的三维热力图生成方法。

在一些实施例中，终端1100还可选包括有：外围设备接口1103和至少一个外围设备。处理器1101、存储器1102和外围设备接口1103之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口1103相连。具体地，外围设备包括：射频电路1104、显示屏1105、摄像头组件1106、音频电路1107、定位组件1108和电源1109中的至少一种。

外围设备接口1103可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器1101和存储器1102。在一些实施例中，处理器1101、存储器1102和外围设备接口1103被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器1101、存储器1102和外围设备接口1103中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路1104用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路1104通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路1104将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路1104包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路1104可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路1104还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏1105用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏1105是触摸显示屏时，显示屏1105还具有采集在显示屏1105的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器1101进行处理。此时，显示屏1105还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏1105可以为一个，设置在终端1100的前面板；在另一些实施例中，显示屏1105可以为至少两个，分别设置在终端1100的不同表面或呈折叠设计；在另一些实施例中，显示屏1105可以是柔性显示屏，设置在终端1100的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏1105还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏1105可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-EmittingDiode,有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件1106用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件1106包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件1106还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路1107可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器1101进行处理，或者输入至射频电路1104以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端1100的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器1101或射频电路1104的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路1107还可以包括耳机插孔。

定位组件1108用于定位终端1100的当前地理位置，以实现导航或LBS(LocationBased Service，基于位置的服务)。定位组件1108可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、中国的北斗系统、俄罗斯的格雷纳斯系统或欧盟的伽利略系统的定位组件。

电源1109用于为终端1100中的各个组件进行供电。电源1109可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源1109包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

在一些实施例中，终端1100还包括有一个或多个传感器1110。该一个或多个传感器1110包括但不限于：加速度传感器1111、陀螺仪传感器1112、压力传感器1113、指纹传感器1114、光学传感器1115以及接近传感器1116。

加速度传感器1111可以检测以终端1100建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器1111可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器1101可以根据加速度传感器1111采集的重力加速度信号，控制显示屏1105以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器1111还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。

陀螺仪传感器1112可以检测终端1100的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器1112可以与加速度传感器1111协同采集用户对终端1100的3D动作。处理器1101根据陀螺仪传感器1112采集的数据，可以实现如下功能：动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。

压力传感器1113可以设置在终端1100的侧边框和/或显示屏1105的下层。当压力传感器1113设置在终端1100的侧边框时，可以检测用户对终端1100的握持信号，由处理器1101根据压力传感器1113采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器1113设置在显示屏1105的下层时，由处理器1101根据用户对显示屏1105的压力操作，实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。

指纹传感器1114用于采集用户的指纹，由处理器1101根据指纹传感器1114采集到的指纹识别用户的身份，或者，由指纹传感器1114根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时，由处理器1101授权该用户执行相关的敏感操作，该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器1114可以被设置在终端1100的正面、背面或侧面。当终端1100上设置有物理按键或厂商Logo时，指纹传感器1114可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。

光学传感器1115用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器1101可以根据光学传感器1115采集的环境光强度，控制显示屏1105的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高显示屏1105的显示亮度；当环境光强度较低时，调低显示屏1105的显示亮度。在另一个实施例中，处理器1101还可以根据光学传感器1115采集的环境光强度，动态调整摄像头组件1106的拍摄参数。

接近传感器1116，也称距离传感器，通常设置在终端1100的前面板。接近传感器1116用于采集用户与终端1100的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器1116检测到用户与终端1100的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器1101控制显示屏1105从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器1116检测到用户与终端1100的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器1101控制显示屏1105从息屏状态切换为亮屏状态。

本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构并不构成对终端1100的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

图12是根据本申请实施例提供的一种服务器的结构示意图，该服务器1200可因配置或性能不同而产生比较大的差异，能够包括一个或一个以上处理器CPU1201和一个或一个以上的存储器1202，其中，该存储器1202中存储有至少一条计算机程序，该至少一条计算机程序由处理器1201加载并执行以实现上述各个方法实施例提供的三维热力图生成方法。当然，该服务器还能够具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该服务器还能够包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质应用于计算机设备，该计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，该至少一条计算机程序由处理器加载并执行以实现上述实施例的三维热力图生成方法中计算机设备所执行的操作。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机程序代码，处理器执行该计算机程序代码，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的三维热力图生成方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种三维热力图生成方法，其特征在于，所述方法包括：

在原始热力点集合中确定目标热力点集合；其中，所述原始热力点集合中包括原始热力点的热力数据，所述原始热力点来自于原始底图，所述目标热力点集合中包括目标热力点的热力数据，所述目标热力点是指所述原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点；

基于所述目标热力点集合、所述屏幕显示范围以及目标半径，生成目标热力纹理，所述目标半径用于指示任一所述目标热力点所覆盖的像素点范围；

基于所述目标热力纹理和渐变色卡，生成三维热力图，所述渐变色卡用于提供所述目标热力点的热力比值与颜色值之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从原始热力点集合中获取目标热力点集合，包括：

基于所述原始热力点集合，生成热力点四叉树；其中，所述热力点四叉树用于存储所述原始热力点的热力值；

基于所述屏幕显示范围，确定目标检索区域，所述目标检索区域用于指示所述屏幕显示范围内的热力点在所述热力点四叉树中所处的区域；

基于所述目标检索区域，对所述热力点四叉树进行检索，得到所述目标热力点集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标热力点集合、所述屏幕显示范围以及目标半径，生成目标热力纹理，包括：

基于所述目标热力点集合、所述屏幕显示范围以及所述目标半径，生成原始热力纹理；

基于目标高斯核函数，对所述原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成所述目标热力纹理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标热力点集合、所述屏幕显示范围以及目标半径，生成原始热力纹理，包括：

以所述目标热力点为中心，按照所述目标半径在所述原始底图上绘制正多边形，得到目标底图；其中，一个目标热力点对应一个正多边形，所述正多变形的边数为N，N为不小于4的正整数；

基于所述屏幕显示范围和所述目标底图，生成所述原始热力纹理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述屏幕显示范围和所述目标底图，生成所述原始热力纹理，包括：

在所述原始热力点集合中获取最大热力值；

获取所述目标热力点的热力值与所述最大热力值之比，得到所述目标热力点的热力比值；

基于所述目标热力点的热力比值，对位于所述屏幕显示范围内的所述目标底图进行第一坐标系转换，生成所述原始热力纹理。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于目标高斯核函数，对所述原始热力纹理进行高斯模糊处理，生成所述目标热力纹理，包括：

基于所述目标高斯核函数，对所述原始热力纹理进行水平方向上的高斯模糊处理，生成中间热力纹理；

基于所述目标高斯核函数，对所述中间热力纹理进行竖直方向上的高斯模糊处理，生成所述目标热力纹理。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取目标高斯核曲线，所述目标高斯核曲线用于表示所述目标半径与所述目标高斯核函数之间的关系；

基于所述目标半径，确定所述目标高斯核函数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标热力纹理和渐变色卡，生成三维热力图，包括：

基于目标采样率，对所述目标热力纹理进行三角剖分，得到三角剖分网络；

基于所述目标热力纹理，获取所述目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值；

基于所述三角剖分网络、所述目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值，生成所述三维热力图。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标热力纹理，获取所述目标热力点对应的坐标点、高度值以及颜色值，包括：

对所述目标热力纹理进行第二坐标系转换，得到各个所述目标热力点的坐标点，其中，所述第二坐标系转换的转换方向与所述第一坐标系转换的转换方向相反；

基于所述目标热力纹理中各个纹理点对应的热力比值，获取所述目标热力点所对应的高度值；

基于所述目标热力纹理中各个纹理点所对应的热力比值，在所述渐变色卡中确定所述目标热力点的颜色值。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取原始颜色数组，所述原始颜色数组用于表示热力值的区间范围；其中，不同的原始颜色数组对应的颜色值不同；

对所述原始颜色数组进行颜色渐变处理，得到渐变颜色数组；

基于所述渐变颜色数组，生成所述渐变色卡。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述三维热力图为三维地图热力图，所述方法还包括：

响应于接收到热力图显示请求，基于所述屏幕显示范围，显示所述三维地图热力图；

其中，所述三维地图热力图包括多个图形单元，所述图形单元是由中心沿径向发散渐变的辐射图形；各个所述图形单元之间存在交叠区域，所述图形单元的高度变化和颜色变化用于表示热力数据的强度变化。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述高度变化是指所述图形单元的最大高度以高斯曲线形状渐变至最小高度；所述颜色变化是指所述图形单元的颜色由暖色调向冷色调渐变过渡。

13.一种三维热力图生成装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，用于在原始热力点集合中确定目标热力点集合；其中，所述原始热力点集合中包括原始热力点的热力数据，所述原始热力点来自于原始底图，所述目标热力点集合中包括目标热力点的热力数据，所述目标热力点是指所述原始底图中位于屏幕显示范围内的热力点；

第一生成模块，用于基于所述目标热力点集合、所述屏幕显示范围以及目标半径，生成目标热力纹理，所述目标半径用于指示任一所述目标热力点所覆盖的像素点范围；

第二生成模块，用于基于所述目标热力纹理和渐变色卡，生成三维热力图，所述渐变色卡用于提供所述目标热力点的热力比值与所述目标热力点的颜色值之间的对应关系。

14.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行如权利要求1至12任一项所述的三维热力图生成方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求12中任一项所述的三维热力图生成方法。

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