CN115908725A - 三维地形图的渲染方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例涉及一种三维地形图的渲染方法、装置、设备及介质，通过获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，通过从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，使得目标区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内，基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据渲染得到目标区域的三维地形图。本公开实施例提供的方案能够提高三维地图的渲染效率，减少瓦片纹理的裁切次数和数量，降低内存消耗。

Description

三维地形图的渲染方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开实施例涉及电子地图技术领域，尤其涉及一种三维地形图的渲染方法、装置、设备及介质。

背景技术

三维地形图是一种可以查看真实地理海拔高度的电子地图。可以应用于诸如户外运动路线展示、无人机航线查看以及海拔预览等场景。实际中，三维地形图的渲染效率一直是本领域技术人员关注的一个重点，因此，如何提高三维地图的渲染效率是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种三维地形图的渲染方法、装置、设备及介质。

本公开实施例的第一方面提供了一种三维地形图的渲染方法，该方法包括：获取观测点的位置和仰角，以及渲染视口的尺寸；基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，可视区域是指可在渲染视口上显示的观测点的视野范围；从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，目标区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内；基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据，渲染得到目标区域的三维地形图。

本公开实施例的第二方面提供了一种三维地形图的渲染装置，包括：

获取模块，用于获取观测点的位置和仰角，以及渲染视口的尺寸；

确定模块，用于基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，可视区域是指可在渲染视口上显示的观测点的视野范围；

截取模块，用于从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，目标区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内；

渲染模块，用于基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据，渲染得到目标区域的三维地形图。

本公开实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器可以执行上述第一方面所述的方法。

本公开实施例的第四方面提供了一种计算机程序产品，该程序产品存储在存储介质中，当该程序产品被运行时，可以执行上述第一方面的方法。

本公开实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质种存储有计算机程序，当该计算机程序被执行时，可以执行上述第一方面所述的方法。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例，通过获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，通过从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，使得目标区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内，从而基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据来渲染得到目标区域的三维地形图。由于本公开实施例在进行纹理裁剪时，裁剪的是二维矢量地图上包含可视区域且位于渲染视口在二维矢量地图上的区域范围内的区域，并不是整个渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围，不需要对渲染视口对应的区域范围中的每个瓦片纹理都进行裁剪，减少了裁剪瓦片纹理的次数和数量，缩减了瓦片纹理的缓存对内存的消耗，降低了纹理渲染的次数和任务量，从而提高了渲染的效率。并且本公开实施例在进行瓦片纹理截取时依据的是观测点的真实视野范围在渲染视口中可显示的部分(即可视区域)，通过截取一个较小的区域的纹理使其包含可视区域，再将该区域的纹理和高程数据融合，不但能够减少渲染的任务量，还能够使得三维地形图的渲染效果更加符合真实视角，提高用户的代入感。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种渲染场景的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种三维地形图的渲染方法的流程图；

图3是本公开实施例提供的一种观测场景的示意图；

图4是本公开实施例提供的一种确定可视区域的方法示意图；

图5是本公开实施例提供的一种视野范围确定方法的示意图；

图6A是二维矢量地图的坐标系的示意图；

图6B是渲染视口的坐标系的示意图；

图6C是图6B中的坐标系完成平移后的坐标系；

图7是本公开实施例提供的一种渲染视口的示意图；

图8是本公开实施例提供的一种三维地形图的渲染方法的示意图；

图9是本公开实施例提供的又一种三维地形图的渲染方法的流程图；

图10是本公开实施例提供的一种确定目标区域的方法的示意图；

图11是本公开实施例提供的一种三维地形图的渲染装置的结构示意图；

图12是本公开实施例中的一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

为了方便理解本公开实施例的方案，首先对本公开实施例涉及的部分名词进行解释。

矢量地图，是指通过对现实世界进行扫描和三维重建得到地图要素，然后对地图要素进行矢量化形成的矢量化数据文件。

高程数据，是指地形海拔的高度值。

瓦片，是指在一定缩放级别或比例尺的情况下，按照一定的尺寸和格式将矢量地图裁切成若干个区域块，每个区域块都可以理解为一个瓦片。

瓦片纹理，是指瓦片上包含的图形或图案。

三维地形图，是指可以查看真实地理海拔高度的地图形态。

开放图形库，(Open Graphics Library，简称OpenGL)，是一种用于渲染二维或三维矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口。

帧缓冲扩展(Frame Buffer Object，简称FBO)，FBO在OpenGL中用于把数据渲染到屏幕上进行显示。

在传统的方案中，三维地形图可以直接通过在二维矢量地图中添加各个坐标位置的高程数据来生成得到。但是，在每个坐标位置上添加高程数据会导致地图数据的数据量激增。对于用户来说，一般需要将地图下载到自身的终端设备上来使用，而地图数据的数据量激增会导致对终端设备内存空间的挤占，对于用户的影响较大。

针对传统方案的问题，相关技术提供了一种三维地形图的生成方案。该方案的构思是每个瓦片都有固定的尺寸，根据显示屏幕的大小以及定位来确定显示屏幕在二维矢量地图中对应的范围(以下称为屏幕范围)，以及屏幕范围内包含的瓦片。在渲染三维地形图时，需要对屏幕范围内包含的每个瓦片都进行裁剪，然后再基于该范围对应的高程数据和裁剪得到的瓦片上的纹理，渲染得到该范围内的三维地形图。但是，这种方案需要计算屏幕范围内的所有瓦片的信息，通过FBO帧缓冲截取屏幕范围内的每个瓦片的纹理，帧缓存次数较多，渲染速度较慢，效率较低。

为了提高三维地形图的渲染效率，本公开实施例提供了一种三维地形图的渲染方法。示例的，图1是本公开实施例提供的一种渲染场景的示意图，如图1所示，在本公开实施例提供的方法中，可以通过观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定观测点的视野范围(图1最左侧的子图中包含的虚线区域)落在渲染视口上的部分(以下称为可视区域，即虚线区域被渲染视口截取的部分)，然后从二维矢量地图上截取目标区域(图1中示例性的表示为左起第二个子图中黑色加粗的区域)的瓦片纹理，使得目标区域包含可视区域，且范围位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内，进而根据目标区域的瓦片纹理和目标区域的高程数据即可渲染得到目标区域的三维地形图。本公开实施例提供的方法不但能够减少瓦片纹理的截取次数和数量，提高渲染效率，还能够使得渲染出的三维地形图更加符合真实的视角，提高了用户的代入感。

当然图1仅是示例说明而不是对本公开的唯一限定，比如，在其它实施方式中，目标区域也可以不是图1中的形状分布，而是其它的形状分布。

为了更好的理解本公开实施例的方案，下面结合示例性的实施例对本公开实施例的方案进行说明。

图2是本公开实施例提供的一种三维地形图的渲染方法的流程图，该方法可以示例性的由一种终端设备，比如、手机、车载电脑、平板电脑、可穿戴设备、服务器等具有计算和数据渲染能力的设备来执行。如图2所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤201、获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸。

在本公开实施例中，从某个位置向特定的方向进行观测时，这个位置可以称之为观测点。

观测点的位置可以理解为定位位置，比如终端设备上搭载的定位系统采集到的终端设备当前的位置。或者，在其它实施方式中，观测点的位置还可以理解为用户指定的位置，比如，用户通过预设的操作在地图上选中的位置，或者，在搜索区域中输入位置坐标或者名称等指定的位置。在本公开实施例中，观测点的位置可以包括经度、纬度和高程。

观测点的仰角可以理解为从观测点的位置向特定方向进行观察的角度。比如，图3是本公开实施例提供的一种观测场景的示意图，图中的位置A可以理解为观测点的观测位置，角度a可以理解为向方向B进行观测的观测角度，即仰角。本公开实施例中，仰角的大小和方向可以根据终端设备的高度和姿态确定得到，其确定方法可以参见相关技术。

在本公开实施例的一种实施方式中，观测点的仰角可以是预设的默认值。在本公开实施例的另一种实施方式中，观测点的仰角，也可以是用户在默认的仰角角度值的基础上进行调整得到的，比如，用户可以在显示界面上通过滑动或拖拽等操作对观察角度进行改变，通过将改变量与默认的角度值进行加权，即可得到目标的仰角值。或者，在本公开实施例的又一种可行的实施方式中，用户还可以在显示界面上提供的设定区域中设定仰角值，进而从设定区域中可以获得用户设定的仰角值。当然上述几种方式仅是示例性的方式而不是唯一方式，实际上在其它实施例中观测点的仰角的获取方式可以根据具体的场景具体设定，而不必局限于某一种或几种特定的方式。

在本公开实施例中，渲染视口可以理解为，显示屏的显示区域或者目标渲染的区域。为了方便理解，在本公开实施例中可以示例性的理解为显示屏的显示区域。渲染视口的尺寸可以从终端设备中直接获得。

步骤202、基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，可视区域是指可在渲染视口上显示的观测点的视野范围。

本公开实施例中的视野范围是指在观测点的位置上以一定的仰角进行观测，并对观测到的范围进行墨卡托投影处理得到的平面区域范围。可视区域可以理解为观测点的视野范围落在渲染视口上的部分。

在本公开实施例中可视区域的确定方法可以有多种，为了方便理解下面以一种示例性的确定方式进行举例说明。

示例的，图4是本公开实施例提供的一种确定可视区域的方法示意图，如图4所示，在一种实施方式中可视区域的确定方法可以包括如下步骤：

步骤401、基于观测点的位置和仰角，确定观测点的视野范围。

示例的，图5是本公开实施例提供的一种视野范围确定方法的示意图。图5中的标记“r”为地球半径，标记“h”为地形高度，标记“H”为观测点相对于地形高度而言的高度，角度“b”为圆心角，射线L为从观测点直射的视线，则弧线R所代表的区域即为观测点的观测到的范围，该范围可以用2π*(r+h)*b表示，其中符号“*”表示乘法运算。然后再对该范围进行墨卡托投影处理，即可将观测到的范围转换成平面上的视野范围。

步骤402、至少基于二维矢量地图的坐标系和渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定渲染视口在二维矢量地图上的区域范围。

在本公开实施例的一些实施方式中，二维矢量地图的坐标系(以下称为第一坐标系)和渲染视口的坐标系(以下称为第二坐标系)之间的转换关系可以基于第一坐标系和第二坐标系之间的原点偏移量以及坐标系的偏转角度，确定得到。比如，图6A是二维矢量地图的坐标系的示意图，即第一坐标系，图6B是渲染视口的坐标系的示意图，即第二坐标系，P(x,y)是第二坐标系中的任意一点，第一坐标系的原点O相对于第二坐标系的原点O’的偏移量是(x1,y1),第一坐标系相对于第二坐标系的偏转角度为θ，则此时第一坐标系和第二坐标系的转换关系，可以为先根据第一坐标系的原点O相对于第二坐标系的原点O’的偏移量，将第二坐标系的原点O’移动到第一坐标系的原点O的位置上，此时P点的坐标变为P(x+x1,y+y1)，得到图6C所示的平移后的坐标系，在此基础之上，再基于第一坐标系相对于第二坐标系的偏转角度为θ，将第二坐标系偏转θ，P点的坐标变为:((x+x1)*cos(θ)+(y+y1)sin(θ),(y+y1)*cos(θ)-(x+x1)sin(θ)),此时，变换后的P点的坐标即为P点在第一坐标系，即二维矢量地图的坐标系中的坐标。

基于上述转换关系，在本公开实施例的一种实施方式中，可以先根据渲染视口的坐标系和二维矢量地图的坐标系之间的转换关系，将渲染视口在渲染视口的坐标系中的第一坐标范围转换成在二维矢量地图的坐标系中的第二坐标范围；此时可以直接将第二坐标范围确定为渲染视口在二维矢量地图上的区域范围。或者，也可以根据预先设定的修正偏移量，对第二坐标范围进行修正，将修正后得到的范围确定为渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围。比如，预先设定横坐标的修正量和纵坐标的修正量，在得到第二坐标范围后，基于横坐标的修正量和纵坐标的修正量对第二坐标范围的横坐标和纵坐标进行修正，得到修正后的区域，通过对第二坐标范围进行修正，能够降低算法误差的影响，提高准确率。

或者，在本公开实施例的另一种实施方式中，也可以先基于观测点的位置和仰角，确定观测点的视线直射位置，该视线直射位置对应一个实际的地理坐标，而二维矢量地图中的每个点也都对应一个实际的地理坐标，因此，可以根据视线直射位置的地理坐标，确定出观测点的视线直射位置在二维矢量地图中的位置，即观测点在二维矢量地图中的视线直射位置。参见图6A-图6C的转换关系，根据该转换关系，可以转换得到视线直射位置在渲染视口上的相对位置。由于在二维矢量地图中每个位置周围的瓦片是已知的，那么根据视线直射位置周围的瓦片的信息，视线直射位置在渲染视口上的相对位置以及渲染视口的尺寸，就可以确定出渲染视口中相对于上述相对位置的各个方位上可以容纳几个瓦片，以及这些瓦片在二维矢量地图上对应的是哪几个瓦片，从而渲染视口上包含的瓦片在二维矢量地图上的范围，即为渲染视口在二维矢量地图上的范围。例如，图7是本公开实施例提供的一种渲染视口的示意图，图7中点G为观测点的视线直射位置在渲染视口上的相对位置，那么根据G点的位置以及渲染视口的尺寸，可以判断出G点在其前后左的右方向上的空间大小，假设每个瓦片都是4096*4096的正方形，那么分别利用前后左右方向上的空间大小除以4096即可得到每个方向上包含的瓦片数量。当然这里仅为示例说明而不是唯一限定。进一步，根据每个瓦片与G点之间的相对位置，以及G点在二维矢量地图中的坐标即可得到每个瓦片在二维矢量地图中的坐标，从而根据渲染视口中包含的所有瓦片在二维矢量地图中的坐标，即可得到渲染视口在二维矢量地图中的区域范围。当然，图7仅为示例说明，而不是唯一限定。

利用视线直射位置与周围瓦片之间的关联关系，确定渲染视口中包含的瓦片，以及渲染视口在二维矢量地图中的区域范围，能够提高区域范围确定的准确性。

步骤403、将视野范围和渲染视口在二维矢量地图上的区域范围重合的区域，确定为可视区域。

在获得观测点的视野范围后，视野范围落在渲染视口在二维矢量地图上的区域范围中的部分即为可视区域。

本公开实施例，通过观测点的位置和仰角，确定观测点的视野范围；基于二维矢量地图的坐标系和渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定渲染视口在二维矢量地图上的区域范围；将视野范围和渲染视口在二维矢量地图上的区域范围重合的区域，确定为可视区域，能够保证可视区域的准确性，提高可视区域的确定效率。

需要说明的是图4中提供的方法仅是可视区域的一种确定方法，而不是全部方法，比如，在其它实施方式中，在确定出观测点的视野范围之后，也可以根据二维矢量地图的坐标系和渲染视口的坐标系之间的转换关系，将观测点的视野范围转换到渲染视口的坐标系中，从而将视野范围落在渲染视口中的部分确定为可视区域。

步骤203、从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，目标区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内。

在本公开实施例中目标区域可以是一个任意形状的区域，该区域中包含可视区域，且范围位于渲染视口在二维地图上对应的区域范围内。

目标区域可以是基于可视区域的位置和范围任意确定的一个包含可视区域，且范围位于渲染视口在二维地图上对应的区域范围的区域。或者在一些实施方式中也可以是基于预设规则确定出的区域，比如可以将可视区域本身作为目标区域的一部分，目标区域的另一部分可以通过瓦片与可视区域的边界之间的位置关系确定。具体的，如果位于可视区域边界附近的瓦片，一个部分位于可视区域内，一部分位于可视区域外，则将该瓦片位于可视区域外的部分也作为目标区域的一部分。当然，前述示例仅为预设规则的一种可能的形式，而不是唯一形式，例如在其它实施方式中，也可以仅将可视区域作为目标区域。

步骤204、基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据，渲染得到目标区域的三维地形图。

其中，目标区域的高程数据可以从预设的数据源中获取得到，比如，提供地图或导航服务的服务器等，但不局限于这里列举的服务器。

在本公开实施例的一种实施方式中，可以使用目标区域在二维矢量地图坐标系下的纹理和高程数据，渲染得到三维地形图，此时三维地形图的经纬度坐标即为二维矢量地图的坐标，然后根据二维质量地图的坐标系和渲染视口的坐标系之间的转换关系，将三维地形图转换到渲染视口中。

在本公开实施例的另一种实施方式中，也可以先根据二维矢量地图的坐标系与渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定目标区域的纹理在渲染视口上的位置以及目标区域的高程数据与渲染视口上的位置之间的对应关系，然后再基于坐标转换后的纹理和高程数据，在渲染视口中渲染得到三维地形图。

其中，在基于目标区域的纹理和高程数据渲染三维地形图时，可以采用如图8所示的方法。具体的，图8是本公开实施例提供的一种三维地形图的渲染方法的示意图。如图8所示，可以先对目标区域进行瓦片三角化处理，将目标区域中包含的瓦片划分成多个三角形。然后根据每个三角形的坐标以及每个坐标对应的高程数据，在三角形上叠加高程数据，得到具有高程信息的地形，然后将每个三角形上的纹理渲染到地形的相应位置上，即可得到三维地形图。

本公开实施例，通过获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，通过从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，使得目标区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内，从而基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据来渲染得到目标区域的三维地形图。由于本公开实施例在进行纹理裁剪时，裁剪的是二维矢量地图上包含可视区域且位于渲染视口在二维矢量地图上的区域范围内的区域，并不是整个渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围，不需要对渲染视口对应的区域范围中的每个瓦片纹理都进行裁剪，减少了裁剪瓦片纹理的次数和数量，缩减了瓦片纹理的缓存对内存的消耗，降低了纹理渲染的次数和任务量，从而提高了渲染的效率。并且本公开实施例在进行瓦片纹理截取时依据的是观测点的真实视野范围在渲染视口中可显示的部分(即可视区域)，通过截取一个较小的区域的纹理使其包含可视区域，再将该区域的纹理和高程数据融合，不但能够减少渲染的任务量，还能够使得三维地形图的渲染效果更加符合真实视角，提高用户的代入感。

图9是本公开实施例提供的又一种三维地形图的渲染方法的流程图，如图9所示，该方法包括：

步骤901、获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸。

步骤902、基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，可视区域是指可在渲染视口上显示的观测点的视野范围。

其中，步骤901和步骤902的执行方式可以参见上述实施例中的步骤201和步骤202的相关部分，在这里不再赘述。

步骤903、基于可视区域在二维矢量地图中的位置，从二维矢量地图的瓦片纹理中截取多个连续的子区域，使得多个连续的子区域组成的区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内。

示例，图10是本公开实施例提供的一种确定目标区域的方法的示意图。在图10中，梯形区域可以理解为可视区域。在确定目标区域的过程中可以沿着可视区域的顶部边界或者底部边界，向另一侧依次确定出多个连续的子区域，使得这些子区域组成的区域中包含可视区域，且范围小于渲染视口的范围。并在二维矢量地图的瓦片纹理中对该些子区域进行截取。此时各子区域的面积可以相同也可以不同。例如在图10中示出了各子区域的面积不同的情况。图10中以可视区域的顶部作为起始的一侧，将可视区域位于渲染视口顶部的那条底边为矩形的长，将预设的矩形宽度，比如4096(单位像素)，作为矩形的宽，得到矩形区域A1，进一步的，可以从二维矢量地图中截取区域A1对应范围上的纹理，然后再获取矩形区域A1与渲染视口顶部相对的一侧的长边被梯形可视区域的两个斜边截断的部分，并判断该部分的两端是否位于瓦片边长的中间部分，如果是，则将该部分向两侧延长，直到该部分的端点位于瓦片的端点为止，然后将延长后的边作为长边，将预设的矩形宽度作为矩形得到第二个矩形区域A2，依次类推，直到到达渲染视口的底部为止。这里需要说明的是，如果在确定最后一个矩形区域时，到达渲染视口底部的宽度小于预设矩形宽度，一种可行的方式是，仍旧按照预设的矩形宽度确定最后一个矩形区域，并将最后一个矩形区域和已确定的其它区域组成的区域作为目标区域。另一种可行的方式，也可以将到达渲染视口底部剩余的宽度作为矩形的宽度来确定最后一个矩形区域，并将最后一个矩形区域和已确定的矩形区域组成的区域作为目标区域。

在图10中，从可视区域的顶部边界到底部边界的方向各子区域的面积是依次递减的，通过面积依次递减的设置，可以降低渲染数据量，提升渲染效率。

步骤904、基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据，渲染得到目标区域的三维地形图。

步骤904的实施方式可以参见上述实施例中与步骤204相关的部分，在这里不再赘述。

本公开实施例，基于可视区域在二维矢量地图中的位置，从二维矢量地图的瓦片纹理中截取多个连续的子区域，使得多个连续的子区域组成的区域包含可视区域，且小于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围，在减少瓦片的截取次数和数量的前提下，保证了可视区域中瓦片的完整性。并且在用户对视角进行微调的情况下，不需要再次大范围的截取瓦片，基于当前的渲染结果就可以满足用户小范围调整的需求。

图11是本公开实施例提供的一种三维地形图的渲染装置的结构示意图，该装置可以示例性的理解为上述实施例中的终端设备或者终端设备中的部分功能模块。如图11所示，渲染装置1100，包括：

获取模块1101，用于获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸；

确定模块1102，用于基于所述观测点的位置和仰角以及所述渲染视口的尺寸，确定可视区域，所述可视区域是指可在所述渲染视口上显示的所述观测点的视野范围；

截取模块1103，用于从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，所述目标区域包含所述可视区域，且位于所述渲染视口在所述二维矢量地图上对应的区域范围内；

渲染模块1104，用于基于所述目标区域的纹理和所述目标区域的高程数据，渲染得到所述目标区域的三维地形图。

在一种实施方式中，确定模块1102，包括：

第一确定子模块，用于基于所述观测点的位置和仰角，确定所述观测点的视野范围；

第二确定子模块，用于至少基于二维矢量地图的坐标系和所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围；

第三确定子模块，用于将所述视野范围和所述区域范围重合的区域，确定为可视区域。

在一种实施方式中，第二确定子模块，具体用于：

基于所述观测点的位置和仰角，确定所述观测点在二维矢量地图中的视线直射位置；

基于所述二维矢量地图的坐标系与所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述视线直射位置在所述渲染视口上的相对位置；

基于所述视线直射位置周围包含的瓦片的信息、所述视线直射位置在所述渲染视口上的相对位置以及所述渲染视口的尺寸，确定所述渲染视口中包含的瓦片；

基于所述渲染视口中包含的瓦片，确定所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围。

在一种实施方式中，第二确定子模块，具体用于：

基于所述渲染视口的坐标系和所述二维矢量地图的坐标系之间的转换关系，将所述渲染视口在所述渲染视口的坐标系中的第一坐标范围转换成在所述二维矢量地图的坐标系中的第二坐标范围；

根据所述第二坐标范围，确定得到所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围。

在一种实施方式中，截取模块1103，用于基于所述可视区域在所述二维矢量地图中的位置，从所述二维矢量地图的瓦片纹理中截取多个连续的子区域，使得所述多个连续的子区域组成的区域包含所述可视区域，且位于所述渲染视口在所述二维矢量地图上对应的区域范围内。

在一种实施方式中，所述多个连续的子区域的面积依次递减。

在一种实施方式中，渲染模块1104，用于：

根据所述二维矢量地图的坐标系与所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述目标区域的纹理在所述渲染视口上的位置以及所述目标区域的高程数据与所述渲染视口上的位置之间的对应关系；

基于所述目标区域的纹理在所述渲染视口上的位置以及所述目标区域的高程数据与所述渲染视口上的位置之间的对应关系，在所述渲染视口中渲染得到所述目标区域的三维地形图。

本公开实施例提供的装置能够执行图2-图10中任一实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

本公开实施例还提供了一种终端设备，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器可以执行上述图2-图10中任一实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

示例的，图12是本公开实施例中的一种终端设备的结构示意图。下面具体参考图12，其示出了适于用来实现本公开实施例中的终端设备1400的结构示意图。本公开实施例中的终端设备1400可以包括但不限于诸如笔记本电脑、PAD(平板电脑)、手机、车载电脑、服务器、可穿戴设备等具有计算和数据渲染能力的设备。图12示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图12所示，终端设备1400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)1401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1402中的程序或者从存储装置1408加载到随机访问存储器(RAM)1403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 1403中，还存储有终端设备1400操作所需的各种程序和数据。处理装置1401、ROM 1402以及RAM 1403通过总线1404彼此相连。输入/输出(I/O)接口1405也连接至总线1404。

通常，以下装置可以连接至I/O接口1405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1406；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置1407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1408；以及通信装置1409。通信装置1409可以允许终端设备1400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图12示出了具有各种装置的终端设备1400，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1409从网络上被下载和安装，或者从存储装置1408被安装，或者从ROM 1402被安装。在该计算机程序被处理装置1401执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述终端设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该终端设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被处理装置执行时，使得处理装置：获取观测点的位置和仰角，以及渲染视口的尺寸；基于观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸，确定可视区域，可视区域是指可在渲染视口上显示的观测点的视野范围；从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，目标区域包含可视区域，且位于渲染视口在二维矢量地图上对应的区域范围内；基于目标区域的纹理和目标区域的高程数据，渲染得到目标区域的三维地形图。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时可以实现上述图2-图10中任一实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

本公开实施例还提供一种计算机程序产品，所述程序产品存储在存储介质中，当所述程序产品运行时，可以实现图2-图10中任一实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种三维地形图的渲染方法，其中，包括：

获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸；

基于所述观测点的位置和仰角以及所述渲染视口的尺寸，确定可视区域，所述可视区域是指可在所述渲染视口上显示的所述观测点的视野范围；

从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，所述目标区域包含所述可视区域，且位于所述渲染视口在所述二维矢量地图上对应的区域范围内；

基于所述目标区域的纹理和所述目标区域的高程数据，渲染得到所述目标区域的三维地形图。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述观测点的位置和仰角以及所述渲染视口的尺寸，确定可视区域，包括：

基于所述观测点的位置和仰角，确定所述观测点的视野范围；

至少基于二维矢量地图的坐标系和所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围；

将所述视野范围和所述区域范围重合的区域，确定为可视区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少基于二维矢量地图的坐标系和所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围，包括：

基于所述观测点的位置和仰角，确定所述观测点在二维矢量地图中的视线直射位置；

基于所述二维矢量地图的坐标系与所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述视线直射位置在所述渲染视口上的相对位置；

基于所述视线直射位置周围包含的瓦片的信息、所述视线直射位置在所述渲染视口上的相对位置以及所述渲染视口的尺寸，确定所述渲染视口中包含的瓦片；

基于所述渲染视口中包含的瓦片，确定所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少基于二维矢量地图的坐标系和所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围，包括：

基于所述渲染视口的坐标系和所述二维矢量地图的坐标系之间的转换关系，将所述渲染视口在所述渲染视口的坐标系中的第一坐标范围转换成在所述二维矢量地图的坐标系中的第二坐标范围；

根据所述第二坐标范围，确定得到所述渲染视口在所述二维矢量地图上的区域范围。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，包括：

基于所述可视区域在所述二维矢量地图中的位置，从所述二维矢量地图的瓦片纹理中截取多个连续的子区域，使得所述多个连续的子区域组成的区域包含所述可视区域，且位于所述渲染视口在所述二维矢量地图上对应的区域范围内。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个连续的子区域的面积依次递减。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述目标区域的纹理和所述目标区域的高程数据，渲染得到所述目标区域的三维地形图，包括：

根据所述二维矢量地图的坐标系与所述渲染视口的坐标系之间的转换关系，确定所述目标区域的纹理在所述渲染视口上的位置以及所述目标区域的高程数据与所述渲染视口上的位置之间的对应关系；

基于所述目标区域的纹理在所述渲染视口上的位置以及所述目标区域的高程数据与所述渲染视口上的位置之间的对应关系，在所述渲染视口中渲染得到所述目标区域的三维地形图。

8.一种三维地形图的渲染装置，其中，包括：

获取模块，用于获取观测点的位置和仰角以及渲染视口的尺寸；

确定模块，用于基于所述观测点的位置和仰角以及所述渲染视口的尺寸，确定可视区域，所述可视区域是指可在所述渲染视口上显示的所述观测点的视野范围；

截取模块，用于从二维矢量地图上截取目标区域的瓦片纹理，所述目标区域包含所述可视区域，且位于所述渲染视口在所述二维矢量地图上对应的区域范围内；

渲染模块，用于基于所述目标区域的纹理和所述目标区域的高程数据，渲染得到所述目标区域的三维地形图。

9.一种终端设备，其中，包括存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序运行时，执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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