基于GPU的地图线形符号绘制方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103268626A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103268626103268626A(43)申请公布日2013.08.28(21)申请号201310125110.6(22)申请日2013.04.11(71)申请人江苏省在这里数字科技有限公司地址210042江苏省南京市玄武大道699-8号徐庄软件园研发一区7栋2层(72)发明人杨建顺(74)专利代理机构江苏致邦律师事务所32230代理人樊文红(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)G06T1/20(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称基于GPU的地图线形符号绘制方法及系统(57)摘要本发明涉及基于GPU的地图线形符号绘制方法和系统，该方法在三维渲染可编程流水线体系下，使用着色器语言，将地图线形符号着色与线形参数之间的函数关系交给GPU进行计算，从而高效绘制地图线形符号。该方法包括下列步骤：首先根据线形中心线按半线宽作缓冲区，创建顶点数组缓存对象，记录顶点位置xyz以及顶点在整条缓冲带上横向和纵向坐标关系参数uv；编写顶点着色器，将uv参数传入到片段着色器，利用GPU进行栅格化插值；在片段着色器中建立片段颜色与uv的函数计算像素着色；在实际绘制过程中，绑定顶点缓存对象作为属性参数传入，设置着色器文件中需要的全局参数，进行线形符号绘制。CN103268626ACN103268ACN103268626A权利要求书1/2页1.基于GPU的地图线形符号绘制方法，在可编程流水线体系下，使用着色器语言（ShaderLanguage)绘制地图线形符号，其特征是，该方法创建了绘制的通用步骤，包括：步骤1构建顶点数组缓存对象模型：根据线形中心线按半线宽作缓冲区，每个顶点除包含必要的xyz三维坐标属性外，还包含该顶点在整条缓冲带上横向和纵向坐标关系参数uv，其中该顶点距离线形起点的长度属性u，以及顶点到线形中央线的距离属性v；步骤2建立顶点着色器（VertexShader）模型：在顶点着色器（VertexShader）中传入顶点的xyz及uv属性，并将所述顶点的uv属性作为可变变量传入GPU，在GPU中进行uv属性的栅格化插值，插值结果输出至片段着色器（FragmentShader）；步骤3建立片段着色器（FragmentShader）模型：根据不同线形符号化的要求，建立相应的片段着色与uv值之间的关系函数getColorByUV，该函数利用GPU计算每一个片段的颜色值，以实现对地图线形符号每一个像素的绘制。2.根据权利要求1所述的基于GPU的地图线形符号绘制方法，其特征是，所述步骤3之后还有绘制地图线形符号步骤，包括：步骤4根据步骤1所述的顶点数组缓存对象模型创建顶点缓存数组（vertexBufferObject,简称VBO)并绑定到显存GPU中；步骤5根据步骤2所述的顶点着色器模型建立并编译顶点着色器，根据步骤3的片段着色器模型建立并编译片段着色器；步骤6创建并链接可编程流水线（Program）；步骤7在三维绘制函数中启用该Program，并绑定步骤4创建的VBO传入顶点属性（attribute）变量，设置VertexShader和FragmentShader需要用到的全局（uniform）变量；步骤8调用三维绘制函数进行地图线形符号绘制。3.基于GPU的地图线形符号绘制系统，在可编程流水线体系下，使用着色器语言（ShaderLanguage)绘制地图线形符号，其特征是，该系统中设有绘制的通用模型，绘制模型中设有：根据线形中心线按半线宽作缓冲区，构建的顶点数组缓存对象模型，顶点数组缓存对象模型中，每个顶点包含必要的xyz三维坐标属性，还包含该顶点在整条缓冲带上横向和纵向坐标关系参数uv，其中该顶点距离线形起点的长度属性u，以及顶点到线形中央线的距离属性v；顶点着色器（VertexShader）模型：用于在顶点着色器（VertexShader）中传入顶点xyz及uv属性，并将所述顶点的uv属性作为可变变量传入GPU，在GPU中进行uv属性的栅格化插值，插值结果输出至片段着色器（FragmentShader）；片段着色器（FragmentShader）模型：用于根据不同线形符号化的要求，建立相应的片段着色与uv值之间的关系函数getColorByUV，该函数利用GPU计算每一个片段的颜色值，以实现对地图线形符号每一个像素的绘制。4.根据权利要求3所述的基于GPU的地图线形符号绘制系统，其特征是，该系统还包括绘制地图线形符号的装置，包括：用于根据所述的顶点数组缓存对象模型创建顶点缓存数组VBO的装置；用于根据顶点着色器模型建立并编译顶点着色器的