Thông thường có hai cách để tạo tập ảnh tile: tạo trước hoặc tạo ảnh tile trực tiếp từ yêu cầu của người dùng. Với việc tạo tập ảnh tile trước, hệ thống sẽ phải tốn thời gian để tạo ra cả những tile mà người dùng không sử dụng tới. Với việc tạo tập ảnh tile từ yêu cầu của người dùng, hệ thống có thể tránh lãng phí được thời gian tạo ra các tile dư thừa, tuy nhiên thời gian để người dùng có thể hiển thị bản đồ là rất lâu.
Trong phần này chúng ta sẽ tập trung vào việc tạo tập ảnh tile từ tập ảnh có trước.
2.2.1. Tạo ảnh tile từ tập ảnh ngẫu nhiên
Tập ảnh tile được tạo từ tập các ảnh nguồn ngẫu nhiên. Tập ảnh nguồn này được tạo ra với kích thước, các biên không hỗ trợ cho một hệ thống cụ thể nào. Ngoài ra, mỗi ảnh nguồn cũng có các form rất khác nhau. Ví dụ, chúng ta có tập ảnh với độ phân giải cao của 50 thành phố lớn. Mỗi thành phố được mô tả bởi một số lượng ảnh (5 tới 50). Mỗi ảnh nguồn có kích thước, độ bao phủ và độ phân giải rất khác nhau. Tất cả các ảnh nguồn này sẽ được ghép lại thành một lớp (layer) bản đồ. Định dạng file ảnh nguồn có thể là GEOTIFF, MrSID, GEO-JPEG2000. Tuy nhiên, các định dạng khác cũng có thể được áp dụng miễn sao nó có chứa các thuộc tính không gian địa lý.
Ở đây chúng ta đã nhắc tới khái niệm layer, vậy layer là gì? Layer thường là những đơn vị nguyên tử đầu tiên để yêu cầu dữ liệu bản đồ từ hệ thống không gian địa lý dựa trên nền web. Một lớp bản đồ là một nhóm logic các thông tin địa lý. Thuật ngữ “layer” được sử dụng để mô tả nhiều lớp đồ hoạ xếp chồng lên nhau theo một trật tự để hiển thị một lớp bản đồ. Ví dụ, một lớp “entertainment” sẽ bao gồm vị trí của nhà hát, công viên, sở thú, bảo tàng, ….
Hệ quả 1: Với một lớp bản đồ đơn, chỉ tồn tại một và chỉ một ảnh tile cho một địa chỉ nhất định.
Ví dụ, chúng ta có tập ảnh vệ tinh của vùng Alaska. Tuyết phủ tại vùng này trong nhiều tháng. Chúng ta phải có tập ảnh nguồn cho mỗi tháng. Mỗi tập ảnh bao phủ cùng một vùng. Với một địa chỉ tile xác định, sẽ có một ảnh tile gắn liền với nó. Do vậy, chúng ta phải nhóm chúng vào các layer riêng biệt, một layer cho một tập ảnh cho một tháng.
2.2.2. Chuẩn bị cho việc tạo ảnh
2.2.2.1. Tạo ảnh tile bottom-up
Mỗi layer sẽ có nhiều mức. Một tập ảnh tile được bắt đầu với một mức cơ sở - là mức có tập ảnh với số lượng và độ phân giải cao nhất. Hình 2.4biểu diễn ba mức của cùng một lớp. Trong ví dụ này mức 3 là mức cơ sở. Mức 1 và 2 có độ phân giản thấp hơn.
Hình 2.4: Mức phóng 1,2 và 3 của cùng một lớp
2.2.2.2. Lựa chọn mức cơ sở cho tập các ảnh nguồn
Trước khi một tập ảnh tile được tạo từ tập ảnh nguồn, mức sơ sở phải được lựa chọn. Bảng 2.3 hiển thị 19 mức với kích thước mỗi tile là 512x512. Nó đưa ra số lượng tile theo chiều ngang, chiều dọc và độ phân giải (DPP) cho mỗi mức. Giá trị DPP sẽ được sử dụng để lựa chọn mức cơ sở cho tập ảnh nguồn.
Bảng 2.3: Số lượng tile và độ phân giải cho mỗi mức phóng
Level Horizontal Tiles Vertical Tiles Degrees Per Pixel
1 2 1 0.3515625 2 4 2 0.17578125 3 8 4 0.087890625 4 16 8 0.0439453125 5 32 16 0.02197265625 6 64 32 0.010986328125 7 128 64 0.0054931640625 8 256 128 0.00274658203125 9 512 256 0.001373291015625 10 1024 512 0.000686645507812 11 2048 1024 0.000343322753906 12 4096 2048 0.000171661376953 13 8192 4096 0.000085830688477 14 16384 8192 0.000042915344238 15 32768 16384 0. 000021457672119 16 65536 32768 0.00001072883606 17 131072 65536 0.00000536441803 18 262144 131072 0.000002682209015 19 524288 262144 0.000001341104507
Thông thường, chúng ta muốn lựa chọn mức có giá trị DPP thấp hơn giá trị DPP của ảnh nguồn để làm mức cơ sở. Điều này sẽ làm tăng không gian lưu trữ nhưng chất lượng ảnh được đảm bảo. Chi phí cho phần cứng để tăng không gian lưu trữ sẽ ít hơn so với chi phí để tạo ra các ảnh không gian địa lý.
2.2.3. Thuật toán tạo ảnh tile
Các bước trong quá trình tạo tập ảnh tile
Bước 2: Xác định giới hạn địa lý của tập tile (có thể dựa trên giới hạn của tập ảnh nguồn)
Bước 3:Xác định các giới hạn của tập tile trong tập toạ độ tile.
Bước 4: Khởi động bộ phận lưu trữ tile
Bước 5: Duyệt qua tập các toạ độ tile. Với mỗi tile:
a. Tính toán biên cho mỗi tile
b. Duyệt qua tập ảnh nguồn. Với mỗi ảnh xác định nếu ảnh nguồn là ảnh tile cần tạo:
-Kiểm tra cache của tập ảnh nguồn. Nếu nó không có trong cache, load nó vào trong đĩa và lưu lại trong cache.
-Trích xuất dữ liệu từ ảnh nguồn và lưu thành ảnh tile. c. Lưu ảnh tile vào bộ phận lưu trữ file.
Bước 6: Làm sạch bộ nhớ cache của tập ảnh nguồn.
Bước 7: Đóng bộ phận lưu trữ file.
2.2.4. Quá trình phóng to thu nhỏ của mức có độ phân giải thấp hơn
Ở phần trên chúng ta đã tạo ra mức cơ sở. Tiếp theo chúng ta sẽ tạo ra các mức có độ phân giải thấp hơn. Mỗi mức thấp hơn sẽ dựa trên mức trước nó. Do vậy việc tạo ra tile ở các mức này sẽ đơn giản hơn việc tạo ra tile ở mức cơ bản.
Thuật toán về cơ bản như sau:
For mỗi mức từ mức cơ bản tới mức 1 Do:
a. Xác định giới hạn của mức tile hiện tại trong tập toạ độ tile b. Khởi động bộ phận lưu trữ file.
c. Duyệt qua tập toạ độ tile. Với mỗi tile:
-Xác định 4 tile ở mức cao hơn tạo thành tile hiện tại
-Lấy lại 4 ảnh tile
-Kết hợp 4 ảnh đó thành một ảnh đơn – hình ảnh thu nhỏ.
-Lưu ảnh vừa tạo vào bộ phận lưu trữ d. Đóng bộ phận lưu trữ file.