JP2022532952A - 地図ジオメトリ簡略化のための空間処理 - Google Patents
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Abstract
Description
電子地図データのセットに基づいて簡略化された地図データを生成するための技術が本明細書に記載される。電子地図データは、クライアントの地図アプリケーション内で画像地図に、地図のフィーチャをレンダリングする方法を示すジオメトリ・データを含むことができる。簡略化された地図データは最初の電子地図データより少ないジオメトリ又はその他のデータを含むが、簡略化された地図データからレンダリングされる画像地図は、最初の電子地図データからレンダリングされる画像地図と、視覚的に同一又は同様である。
図1は、1つの実装形態による、記載されている技術が実施され得る例示的なコンピュータ・システムを示す。
実装形態においては、電子地図データ122は、クライアント地図アプリケーション104のようなクライアントの地図アプリケーションに対して直接又は間接的に提供されるデジタル地図データである。電子地図データ122は、様々なソースから獲得される、ダウンロードされる、又は、受信される生のデジタル地図データに基づくものであってもよい。生のデジタル地図データは、衛星画像、デジタル道路データ、建築又は場所のデータ、或いは、地形データを含むことができる。ソースの例としては、米国航空宇宙局(NASA)、米国地理庁(USGS)、及び、デジタルグローブを含む。また、生のデジタル地図データは、ユーザによって定義され、サーバ・コンピュータにアップロードされ得る。一旦獲得される、又は、受信されると、生のデジタル地図データは電子地図データ130を生成するために用いられる。例えば、生のデジタル地図データは、複数のベクトル地図タイルとして処理され、編成され得る。
実装形態においては、地図タイルを記憶するために必要な記憶スペースの量を減らすために、電子地図データ122に基づいて簡略化された地図データ124が生成される。実装形態においては、簡略化された地図データ124を生成することは、電子地図データ122の複数の元の地図タイルのうちの各々の元の地図タイルに対して簡略化された地図タイルを生成することを含む。それに加えて、又は、その代わりに、生のデジタル地図データを処理して地図タイルを生成しながら、簡略化された地図データ124は生のデジタル地図データを受け取った後に生成し得る。
実空間は、キロメートル又はマイルなどの、地図データにより用いられる座標系における実単位での測定値に関係する。上述のように、各地図タイルは地理的地図内の方形領域に対応し得る。地図タイル内の各点、線、形状、フィーチャ等は、地理的地図内のそれぞれの点、線、形状、又は、フィーチャに対応する。実空間の測定値は、地図フィーチャのサイズ、長さ、幅、領域等を示すことができる。実装形態においては、フィーチャのための電子地図データは、このフィーチャに対応する1つ又は複数の実空間測定値を示すデータを含むことができる。それに加えて、又は、その代わりに、1つ又は複数の実空間測定値は、地図タイルの方形領域及びズーム・レベルなどの現在の表示域(例えば、)、或いは、地図フィーチャに対応する座標に基づいて算出され得る。
画素空間又は座標空間は、地図タイルからレンダリングされる画像地図タイルの画像内の画素に関する測定に関係する。上述のように、各地図タイルは、地理的地図内で方形領域に対応し得る。地図タイルがグラフィック・イメージとしてレンダリングされるとき、地図タイル内の各点、線、形状、フィーチャ等はグラフィック・イメージにレンダリングされる。画素空間の測定値は、地図フィーチャに対応する1つ又は複数の画素を示す。
タイル解像度=C・cos(緯度)/2ズーム・レベル
であり得る。ここで、Cは地球の周囲長である。このとき、画素のサイズは、
画素サイズ=タイル解像度/タイル・サイズ
によって決定され得る。
統計的コンテキストは、以下に記述される技術に用いられるパラメータを決定、且つ/又は、修正するために用いられ得る。統計的コンテキストは、広域コンテキスト、隣接コンテキスト、及び、局所コンテキストを含むことができる。
以下に更に詳細に述べるように、フィーチャを除外するべきかどうか、及び/又は、合体させるべきかどうかを判断するために様々なファクタが用いられ得る。実装形態においては、ファクタは2次元、すなわち実座標空間及び表示域画素空間において算出される。実座標空間とはフィーチャの周囲の座標空間を意味する。表示域画素空間とはフィーチャの周囲の画素を意味する。
以下に更に詳細に記述されるように、地図タイル中のジオメトリ簡略化のための技術は、画素解像度フィーチャ除外、画素解像度フィーチャ合体、値に基づくフィーチャ合体、値に基づくフィーチャ除外、平均フィーチャ形状検出、範囲に基づくフィーチャ検出、平均頂点簡略化、及び、点簡略化を含む。これらの方法は、別々に又は組み合わせて用いられ得、実装形態によって任意の数の方法が用いられ得る。
フィーチャ検出は、フィーチャをカテゴリにグループ化するために使われ得る。それに加えて、又は、その代わりに、どの技術が地図フィーチャに適用されるべきか、又は、特定の技術が地図フィーチャのために用いられるべきかを判断するために検出技術が用いられ得る。
実装形態においては、元の地図タイルに基づいて簡略化された地図タイルを生成することは、元の地図タイルによって定義される複数の地図フィーチャの各地図フィーチャ毎に、その地図フィーチャを簡略化された地図タイルから除外するべきかどうかを判断することを含む。地図フィーチャを除外するべきかどうかを判断することは、例えば、そのフィーチャのサイズ、そのフィーチャの形状、そのフィーチャに対応する画素数、そのフィーチャと同じ画素に対応する他のフィーチャの数、そのフィーチャと関連付けられた値等に基づいてもよい。
実装形態においては、元の地図タイルに基づいて簡略化された地図タイルを生成することは、複数の地図フィーチャの各地図フィーチャ毎に、その地図フィーチャを1つ又は複数の他の地図フィーチャに合体させるべきかどうかを判断することを含むことができる。地図フィーチャを1つ又は複数の他の地図フィーチャに合体させるべきかどうかを判断することは、例えば、そのフィーチャの形状、1つ又は複数の他の地図フィーチャの形状、そのフィーチャと同じ画素に対応する他のフィーチャの数、そのフィーチャと関連付けられた値等に基づいてもよい。
実装形態においては、元の地図タイルに基づいて簡略化された地図タイルを生成することは、地図フィーチャに対応する点の数を削減することを含むことができる。点の数を削減することは、地図フィーチャに対応する多角形の頂点の数を減らし、且つ/又は、より少ない点を使用して地図フィーチャを表現することを含み得る。
視覚的エレメントを修正することに加えて、変化を反映するためにフィーチャの値は動的に変えられるべきである。実装形態においては、このことは、デフォルト値を有するコンフィギュレーション・ファイルにおいて様々なズーム・レベルに対する戦略を定めることを通して達成される。例えば、解像度が高いときに、大きいフィーチャは同程度の値を有する多くの画素によって表示され得るので、幾つかの値は明示的に記憶される必要はない。これを実現する1つの方法は、画素を隣接する画素に関連付け、隣接する画素の値をリセット又はスキップすることである。そのために、地図タイル中のフィーチャのサイズがコンフィギュレーション・データに基づく一定の閾値を超えるときに、フィーチャ中の画素の幾つかの値は更新され得る。
図2は、例示的なプログラマブルなアルゴリズム、又は、元の地図タイルに基づいて簡略化された地図タイルを生成するための方法を示す。
1つの実装形態によれば、本明細書に記載される技術は、少なくとも1台のコンピューティング装置によって実施される。これらの技術は、少なくとも1台のサーバ・コンピュータの組合せ、及び/又は、パケット・データ・ネットワークなどのネットワークを用いて接続される他のコンピューティング装置を用いて全体的に或いは部分的に実施され得る。コンピューティング装置は、それらの技術を実行するためにハードワイヤードされたものであってもよく、或いは、少なくとも1つの特定用途向け集積回路(ASIC)のようなデジタル電子装置又はそれらの技術を実行するように永続的にプログラムされたフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)を含むことができ、或いは、ファームウェア、メモリ、他の記憶装置、又は、これらの組合せ中のプログラム命令に従ってそれらの技術を実行するようにプログラムされた少なくとも1つの汎用ハードウェア・プロセッサを含むことができる。この種のコンピューティング装置は、カスタム・ハードワイヤード・ロジック、ASIC、又は、FPGAをカスタムメイドのプログラミングと組み合わせて、記載されている技術を達成することもできる。コンピューティング装置は、サーバ・コンピュータ、ワークステーション、パーソナル・コンピュータ、ポータブル・コンピュータ・システム、携帯用装置、モバイル・コンピューティング装置、ウェアラブル装置、身体装着型又は生体植え込み可能装置、多機能電話、スマート家電、インターネットワーキング装置、ロボット又は無人の地上車両又は航空機のような自律又は半自律の装置、ハードワイヤード・ロジック及び/又はプログラム・ロジックを組み込んで記載されている技術を実施する他の任意の電子装置、データセンタ中の1つ又は複数の仮想コンピューティング・マシン又はインスタンス、並びに/或いは、サーバ・コンピュータ及び/又はパーソナル・コンピュータのネットワークであってもよい。
Claims (20)
- 表示のためのデジタル地図を簡略化するためのコンピュータ・システムであって、
1つ又は複数のメモリと、
前記1つ又は複数のメモリに接続される1つ又は複数のプロセッサと
を具備し、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
地理的領域のためのデジタル地図を受信することであって、前記デジタル地図は、前記地理的領域の複数のサブ領域と関連付けられた複数の生の地図タイルに編成されている、受信することと、
前記1つ又は複数のメモリに記憶されたコンフィギュレーション・データを読み出すことであって、前記コンフィギュレーション・データは、前記デジタル地図を簡略化するための、人間にとっての可視性に関する、読み出すことと、
前記複数の生の地図タイルの各々から1つ又は複数のフィーチャを識別することであって、
前記複数の生の地図タイルの各々の前記1つ又は複数のフィーチャの各々のフィーチャは、前記生の地図タイル内の画素のクラスタに対応し、前記画素のクラスタの各々に対する値を有し、
少なくとも2つのフィーチャは、前記複数の生の地図タイルのうちの1つの生の地図タイル内の共通の画素に対応する、識別することと、
前記複数の生の地図タイルにおける少なくとも1つのフィーチャを除去するか又は合体させることによって、或いは、前記複数の生の地図タイル内のフィーチャの範囲内で画素の値を更新することによって、或いは、前記複数の生の地図タイル内のフィーチャのサイズを縮小することによって、前記複数の生の地図タイルに対して1つの修正されたデジタル地図を形成する複数の修正された地図タイルを生成することであって、前記複数の修正された地図タイルの全体のサイズは、前記複数の生の地図タイルの全体のサイズより小さく、
隣接する生の地図タイルのリスト全体に亘って生の地図タイル中のフィーチャの形状の頂点の総数を計算することと、
前記コンフィギュレーション・データからの特定の量だけ前記総数より大きい数の頂点を、隣接する生の地図タイルのリストの特定の生の地図タイル内のフィーチャの形状に有する、前記特定の生の地図タイルを選択することと、
前記特定の生の地図タイル内の前記フィーチャの前記形状の頂点の数を削減することによって、前記特定の生の地図タイルに対する特定の修正された地図タイルを生成することと
を含む、生成することと、
前記複数の修正された地図タイルの各々に対して、前記修正された地図タイル、及び、前記複数の生の地図タイルのうちの対応する生の地図タイルを示す情報を前記1つ又は複数のメモリに記憶することと
を実行するように構成される、コンピュータ・システム。 - 前記1つ又は複数のプロセッサは、
前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルを求める要求を受信することと、
前記1つ又は複数のメモリから、前記複数の修正された地図タイルのうちの、前記特定の生の地図タイルに対応する特定の修正された地図タイルを読み出すことと、
前記要求に応答して前記特定の修正された地図タイルをディスプレイ装置に送信することと
を更に実行するように構成される、請求項1に記載のコンピュータ・システム。 - 前記ディスプレイ装置を更に含む、請求項2に記載のコンピュータ・システム。
- 前記コンフィギュレーション・データは、前記地理的領域のデジタル地図を見るための複数のズーム・レベル用のデータを含み、
前記デジタル地図は前記複数のズーム・レベルのうちの1つのズーム・レベルに対応する、請求項1に記載のコンピュータ・システム。 - 前記1つ又は複数のプロセッサは、前記複数のズーム・レベルのうちの特定のズーム・レベルの選択を更に受けるように構成され、
前記コンフィギュレーション・データは、選択された連続するズーム・レベルに対応する修正されたデジタル地図がディスプレイ装置に送信されるときに、デジタル地図の簡略化の動的制御を可能にするスムージング機能を含む、請求項4に記載のコンピュータ・システム。 - 前記生成することは、
前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルのための画素解像度が前記コンフィギュレーション・データからの第1の閾値未満であると判断することと、
前記特定の生の地図タイルが、前記コンフィギュレーション・データからの第2の閾値より大きい特定の数のフィーチャを有すると判断することと、
前記特定の数のフィーチャのうちの1つのフィーチャを除去することによって前記特定の生の地図タイルに対する特定の修正された地図タイルを生成することと
を含む、請求項1に記載のコンピュータ・システム。 - 前記生成することは、
前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルのための画素解像度が前記コンフィギュレーション・データからの第1の閾値未満を超えると判断することと、
前記特定の生の地図タイルが、前記コンフィギュレーション・データからの第2の閾値より大きいフィーチャを含む、特定の数のフィーチャを有すると判断することと、
前記フィーチャの画素の少なくとも1つの値を更新することによって前記特定の生の地図タイルに対する特定の修正された地図タイルを生成することと
を含む、請求項1に記載のコンピュータ・システム。 - 前記生成することは、前記複数の生の地図タイルのうちの複数の生の地図タイルのセット内のフィーチャ中の画素の全ての値の最大値を、前記複数の生の地図タイルのセット内の前記フィーチャの少なくとも1つの画素に割り当てることによって、前記複数の生の地図タイルのセットに対して特定の修正された地図タイルを生成することであって、前記少なくとも1つの画素はそれぞれ、既に前記最大値を値として有していない、生成することを含む、請求項1に記載のコンピュータ・システム。
- 前記生成することは、1つ又は複数の共通の画素に対応する前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルに関連付けられた前記1つ又は複数のフィーチャのうちの特定のフィーチャの画素の全ての値の最大値を、前記特定のフィーチャの少なくとも1つの前記1つ又は複数の共通の画素の少なくとも1つの画素に割り当てることによって、前記特定の生の地図タイルに対して特定の修正された地図タイルを生成することであって、前記少なくとも1つの画素はそれぞれ、既に前記最大値を値として有していない、生成することを含む、請求項1に記載のコンピュータ・システム。
- 前記デジタル地図内のフィーチャの画素の各値は、イベントのリストの特定のイベントが発生するという危険の量を示す、請求項1に記載のコンピュータ・システム。
- 前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルの画素解像度は、前記地理的領域内の前記特定の生の地図タイルに関連付けられた前記サブ領域の位置に依存する、請求項1に記載のコンピュータ・システム。
- 実行されるときに、1つ又は複数のプロセッサにデジタル地図を簡略化する方法を実行させる命令を記憶する、1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
地理的領域のためのデジタル地図を1つ又は複数のプロセッサによって受信することであって、前記デジタル地図は、前記地理的領域の複数のサブ領域と関連付けられた複数の生の地図タイルに編成されている、受信することと、
1つ又は複数のメモリに記憶されたコンフィギュレーション・データを前記1つ又は複数のプロセッサによって読み出すことであって、前記コンフィギュレーション・データは、前記デジタル地図を簡略化するための、人間にとっての可視性に関する、読み出すことと、
前記複数の生の地図タイルの各々から1つ又は複数のフィーチャを識別することであって、
前記複数の生の地図タイルの各々の前記1つ又は複数のフィーチャの各フィーチャは、前記生の地図タイル内の画素のクラスタに対応し、前記画素のクラスタの各々に対する値を有し、
少なくとも2つのフィーチャは、前記複数の生の地図タイルのうちの1つの生の地図タイル内の共通の画素に対応する、識別することと、
前記複数の生の地図タイルにおける少なくとも1つのフィーチャを除去するか又は合体させることによって、或いは、前記複数の生の地図タイル内のフィーチャの範囲内で画素の値を更新することによって、或いは、前記複数の生の地図タイル内のフィーチャのサイズを縮小することによって、前記複数の生の地図タイルに対して1つの修正されたデジタル地図を形成する複数の修正された地図タイルを生成することであって、前記複数の修正された地図タイルの全体のサイズは、前記複数の生の地図タイルの全体のサイズより小さく、
隣接する生の地図タイルのリスト全体に亘って生の地図タイル中のフィーチャの形状の頂点の総数を計算することと、
前記コンフィギュレーション・データからの特定の量だけ前記総数より大きい数の頂点を、前記隣接する生の地図タイルのリストの特定の生の地図タイル内のフィーチャの形状に有する、前記特定の生の地図タイルを選択することと、
前記特定の生の地図タイル内の前記フィーチャの前記形状の頂点の数を削減することによって、前記特定の生の地図タイルに対する特定の修正された地図タイルを生成することと
を含む、生成することと、
前記複数の修正された地図タイルの各々に対して、前記修正された地図タイル、及び、前記複数の生の地図タイルのうちの対応する生の地図タイルを示す情報を前記1つ又は複数のメモリに記憶することと
を含む、1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記方法は、
前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルを求める要求を受信することと、
前記1つ又は複数のメモリから、前記複数の修正された地図タイルのうちの、前記特定の生の地図タイルに対応する特定の修正された地図タイルを読み出すことと、
前記要求に応答して前記特定の修正された地図タイルをディスプレイ装置に送信することと
を更に含む、請求項12に記載の1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記コンフィギュレーション・データは、前記地理的領域のデジタル地図を見るための複数のズーム・レベル用のデータを含み、
前記デジタル地図は前記複数のズーム・レベルのうちの1つのズーム・レベルに対応する、請求項12に記載の1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記1つ又は複数のプロセッサは、前記複数のズーム・レベルのうちの特定のズーム・レベルの選択を更に受けるように構成され、
前記コンフィギュレーション・データは、選択された連続するズーム・レベルに対応する修正されたデジタル地図がディスプレイ装置に送信されるときに、デジタル地図の簡略化の動的制御を可能にするスムージング機能を含む、請求項14に記載の1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記生成することは、
前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルのための画素解像度が前記コンフィギュレーション・データからの第1の閾値未満であると判断することと、
前記特定の生の地図タイルが前記コンフィギュレーション・データからの第2の閾値より大きい特定の数のフィーチャを有すると判断することと、
前記特定の数のフィーチャのうちの1つのフィーチャを除去することによって前記特定の生の地図タイルに対する特定の修正された地図タイルを生成することと
を含む、請求項12に記載の1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記生成することは、
前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルのための画素解像度が前記コンフィギュレーション・データからの第1の閾値を超えると判断することと、
前記特定の生の地図タイルが、前記コンフィギュレーション・データからの第2の閾値より大きいフィーチャを含む特定の数のフィーチャを有すると判断することと、
前記フィーチャの画素の少なくとも1つの値を更新することによって前記特定の生の地図タイルに対する特定の修正された地図タイルを生成することと
を含む、請求項12に記載の1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記生成することは、前記複数の生の地図タイルのうちの複数の生の地図タイルのセット内のフィーチャ中の画素の全ての値の最大値を、前記複数の生の地図タイルのセット内の前記複数のフィーチャの少なくとも1つの画素に割り当てることによって、前記複数の生の地図タイルのセットに対して特定の修正された地図タイルを生成することであって、前記少なくとも1つの画素はそれぞれ、既に前記最大値を値として有していない、生成することを含む、請求項12に記載の1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記生成することは、前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルに関連付けられた、1つ又は複数の共通の画素に対応する前記1つ又は複数のフィーチャのうちの、特定のフィーチャの画素の全ての値の最大値を、
前記特定のフィーチャのうちの、少なくとも1つの前記1つ又は複数の共通の画素の少なくとも1つの画素に割り当てることによって、前記特定の生の地図タイルに対して特定の修正された地図タイルを生成することであって、前記少なくとも1つの画素はそれぞれ、既に前記最大値を値として有していない、生成することを含む、請求項12に記載の1つ又は複数の体非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記複数の生の地図タイルのうちの特定の生の地図タイルの画素解像度は、前記地理的領域内の前記特定の生の地図タイルに関連付けられた前記サブ領域の位置に依存する、請求項12に記載の1つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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