8、URAN：用于渲染与导航的统一数据结构

URAN：用于渲染与导航的统一数据结构

在当今的地图应用中，地图渲染和路线规划往往是分开处理的，这种分离带来了诸多问题，例如网络连接依赖、数据冗余、缺乏灵活性等。本文介绍了一种名为 URAN 的统一数据结构，旨在解决这些问题。

1. 背景与问题

传统的地图服务将渲染和路线规划分开处理。服务器负责计算路线并将结果发送给客户端，若客户端网络中断，新的查询将无法得到响应。而且当前的地图渲染方案过于受限和静态，基于图块的系统通常只有少量的缩放级别（约 20 级），并且只有一种或几种预定义的地图渲染方式。例如 OpenStreetMap 仅提供五种不同的地图图层。此外，如今有各种不同的设备，如智能手机、笔记本电脑和平板电脑，它们的显示分辨率、计算能力和网络带宽差异很大，因此动态适应硬件能力至关重要。

2. 相关工作

部分方法尝试将路线规划任务的一部分从服务器转移到客户端。服务器会传输与实际路线查询相关的图的简洁压缩摘要，客户端在本地计算相应的路线，这种方式只需很少的数据传输。然而，目前还没有在线路线规划器采用将渲染和路线规划集成的方法。

3. 我们的贡献

我们提出了统一渲染与导航数据结构（URAN）。其核心是基于收缩层次结构（CH）的准连续图简化方案，该方案允许在任意区域以任意所需的细节级别渲染地图（无固定缩放级别或图块），同时作为最短路径计算的加速结构。在构建简化图时，会明确考虑边的成本，这使得无需手动设计规则集，就能为不同的路由目的（如自行车、慢速汽车、跑车、高卡车等）创建简化和相应的渲染。作为 URAN 的一部分，我们提出了 REAPER，这是对收缩层次结构的轻量级扩展，可用于提取道路网络中与渲染/路由查询相关的子图