地图渲染技术（2）瓦片矢量数据格式

时间 2019-11-20

标签地图渲染技术瓦片矢量数据格式繁體版

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地图通过切割后造成了瓦片，每个编号对于一个瓦片，瓦片能够是栅格数据也能够是矢量数据，栅格数据就是一张正方形图片，渲染时只须要将这张图片做为纹理贴到指定位置就行能够，栅格瓦片的缺点就是数据量大，缩放时失真，不能自由配置显示样式。这些缺点在矢量瓦片中都得以解决，矢量瓦片中使用矢量数据描述地图元素，经过渲染这些矢量数据造成地图，数据量很小，缩放的时候不会失真，能够在不一样视角展现，能够展现更丰富的高度信息，例如能够拔高建筑物。git

1，瓦片数据格式设计原则

瓦片数据在地图渲染的流程中包含：下载，解析，生成渲染Mesh数据，在全部，通常对瓦片数据格式的要求是,体积小，解析快，能够配合不一样的样式生成不一样的效果。github

2，瓦片中的Feature

　　2.1 Feature

　　Feature是几何图形数据和属性的合集。例如点Feature 包含 x ,y 坐标,和name等属性。下面是Feature类型对应描述的地图元素。shell

Feature	常见地图元素
点	POI
线	路网，边界，水系骨架
面	区域，海洋，绿地，建筑物
多点	点云,热力图
多线	多线相同属性的线
多面	多个相同属性的面
3D模型	地图上的3D元素，例如建筑物模型

2.2 数据模型

图形数据和特性的属性构成了数据模型，例如建筑物的数据模型包含一个多边形表明俯视轮廓，属性中包含名称，高度，类型（商业仍是住宅等）。不一样地图使用的数据模型不一样，包含的信息丰富程度也不相同，可是基本的信息都很雷同，下面是常见的一些数据模型：json

地图元素	模型信息
POI	点数据,文本，重要度（用于POI碰撞）,商标，类型
公路	线数据，名称，道路等级，方向性，类型
铁路	线数据，名称，类型
水面	名称
绿地	名称
建筑物	名称，高度
边界线	类型

2.3 数据与样式

　　在渲染实现中，一般是先不区分实际地图元素，而是实现对每种类型Feature的渲染，而后经过不一样的配置实现不一样的现实效果。例如，公路，铁路和边界线都是线元素，只要实现线的渲染，在线的渲染实现中，线的颜色，宽度，实虚线均可以配置，这样咱们经过不一样的配置就能够实现各类公路，铁路，和边界线的渲染。这些配置就是样式。数据模型中属性须要能关联的一个特性的样式，这样咱们就能经过一组样式配置来配置整个地图了。不一样的样式组合就渲染出不一样的地图风格，例如百度地图中的普通地图和旅游地图。数据结构

Mapbox MVT 数据格式规格app

矢量瓦片标准

本文档中的“必须”、“必须不”、“必备”、"应该"、“不该该”、“建议”、“能够”、“可选”的含义参照RFC 2119。google

1. 目标

本文档规定了一种节省存储空间的矢量瓦片数据编码格式。这种格式应用于客户端或服务端高效渲染或查询要素信息。编码

2. 文件格式

矢量瓦片文件采用Google Protocol Buffers进行编码。Google Protocol Buffers是一种兼容多语言、多平台、易扩展的数据序列化格式。spa

2.1. 文件后缀

矢量瓦片文件的后缀应该为mvt。例如，vector.mvt。设计

2.2 MIME类型

矢量瓦片的MIME类型应该设置为application/vnd.mapbox-vector-tile。

3. 投影和范围

矢量瓦片表示的是投影在正方形区块上的数据。矢量瓦片不该该包含范围和投影信息。解码方被假定知道矢量瓦片的范围和投影信息。

Web Mercator是默认的投影方式，Google tile scheme是默认的瓦片编号方式。二者一块儿完成了与任意范围、任意精度的地理区域的一一对应，例如https://example.com/17/65535/43602.mvt。

矢量瓦片能够用来表示任意投影方式、任意瓦片编号方案的数据。

4. 内部结构

这部份内容描述矢量瓦片的数据结构。读者须要先了解矢量瓦片protobuf编码方案文件中的结构定义。

4.1. 图层

矢量瓦片由一组命名的图层构成。每一个图层包含几何要素和元数据信息。设计的图层格式可以保证图层数据可以在内存中按顺序排列，由此在图层组末尾添加一个新的图层就不用更改已有的数据。

每块矢量瓦片应该至少包含一个图层。每一个图层应该至少包含一个要素。

图层必须包含一个version字段表示此图层所遵照的《矢量瓦片标准》的主版本号。例如，某个图层遵照2.1版本的标准，那么它的version字段的值则为整数2。version字段应该设定为图层的第一个字段。解码器应该首先解析version字段，以肯定是否可以解析该版本的图层。当遇到一个未知版本的矢量瓦片图层时，解码器能够尝试去解析它，或者能够跳过该图层。以上两种状况下，解码器都应该继续解析后续的图层。

图层必须包含一个name字段。每块矢量瓦片必须不包含两个或两个以上的图层具备相同name值。在向一块矢量瓦片添加一个新的图层以前，编码器必须检查已有的name值以防止重复。

图层中的每一个要素能够包含一个或多个key-value做为它的元数据（见下文）。全部要素的key和value被分别索引为两个列表——keys和values——为图层中的全部要素所共享。

图层keys字段的每一个元素都是字符串。keys字段包含了图层中全部要素的key，而且每一个key能够经过它在keys列表中的索引号引用，第一个key的索引号是0 。keys列表必须不包含两个或两个以上key是同样的。

图层values字段的每一个元素是多种类型的值的编码（见下文）。values字段包含了图层中全部要素的value，而且每一个value能够经过它在values列表中的索引号引用，第一个value的索引号是0 。values列表必须不包含两个或两个以上value是同样的。

为了支持字符串型、布尔型、整型、浮点型多种类型的值，对value字段的编码包含了一组optional字段。每一个value必须包含其中的一个字段。

图层必须包含一个extent字段，表示瓦片的宽度和高度，以整数表示。矢量瓦片中的几何坐标能够超出extent定义的范围。超出extent范围的几何要素被常常用来做为缓冲区，以渲染重叠在多块相邻瓦片上的要素。

例如，若是一块瓦片的extent范围是4096，那么坐标的单位是瓦片长宽的1/4096。坐标0在瓦片的顶部或左边缘，坐标4096在瓦片的底部或右边缘。坐标从1到4095都是在瓦片内部，坐标小于0或者大于4096在瓦片外部。坐标(1,10)或(4095,10)在瓦片内部。坐标(0,10)或(4096,10)在瓦片边缘。坐标(-1,10)或(4097,10)在瓦片外部。

4.2. 要素

每一个要素必须包含一个geometry字段。

每一个要素必须包含一个type字段，该字段将在几何类型章节描述（4.3.4）。

每一个要素能够包含一个tags字段。若是存在属于要素级别的元数据，应该存储到tags字段中。

每一个要素能够包含一个id字段。若是一个要素包含一个id字段，那么id字段的值应该相对于图层中的其余要素是惟一的。

4.3. 几何图形编码

矢量瓦片中的几何数据被定义为屏幕坐标系。瓦片的左上角（显示默认如此）是坐标系的原点。X轴向右为正，Y轴向下为正。几何图形中的坐标必须为整数。

几何图形被编码为要素的geometry字段的一个32位无符号型整数序列。每一个整数是CommandInteger或者ParameterInteger。解码器解析这些整数序列做为生成几何图形的一系列有序操做。

指令涉及到的位置是相对于“游标”的，即一个可重定义的点。对于要素中的第一条指令，游标在坐标系中的位置是(0,0)。有些指定可以移动游标，于是会影响到接下来执行的指令。

4.3.1. 指令数

CommandInteger指代所要执行的操做和执行的次数，分别以command ID和command count表示。

command ID以CommandInteger最末尾的3个比特位表示，即从0到7。command count以CommandInteger剩下的29个比特位表示，即0到pow(2, 29) - 1。

command ID、command count、和CommandInteger三者能够经过如下位运算相互转换。

CommandInteger = (id & 0x7) | (count << 3)

id = CommandInteger & 0x7

count = CommandInteger >> 3

每一个command ID表示如下指令中的一种：

指令	Id	参数	参数个数
MoveTo	`1`	`dX`, `dY`	2
LineTo	`2`	`dX`, `dY`	2
ClosePath	`7`	无参数	0

指令数示例

指令	ID	Count	CommandInteger	二进制表示`[Count][Id]`
MoveTo	`1`	`1`	`9`	`[00000000 00000000 0000000 00001][001]`
MoveTo	`1`	`120`	`961`	`[00000000 00000000 0000011 11000][001]`
LineTo	`2`	`1`	`10`	`[00000000 00000000 0000000 00001][010]`
LineTo	`2`	`3`	`26`	`[00000000 00000000 0000000 00011][010]`
ClosePath	`7`	`1`	`15`	`[00000000 00000000 0000000 00001][111]`

4.3.2. 参数数

指令的全部参数紧跟在ParameterInteger以后。跟在CommandInteger以后的ParameterIntegers个数等于指令所须要参数的个数乘以指令执行的次数。例如，一条指示MoveTo指令执行3次的CommandInteger以后会跟随6个ParameterIntegers。

ParameterInteger由zigzag方式编码获得，以使小负数和正数都被编码为小整数。将参数值编码为ParameterInteger按如下公式转换：

ParameterInteger = (value << 1) ^ (value >> 31)

参数值不支持大于pow(2,31) - 1或-1 * (pow(2,31) - 1)的数值。

如下的公式用来将ParameterInteger解码为实际值：

value = ((ParameterInteger >> 1) ^ (-(ParameterInteger & 1)))

4.3.3. 指令类型

如下关于指令的描述中，游标的初始位置定义为坐标(cX, cY)，其中cX指代游标在X轴上的位置，cY指代游标在Y轴上的位置。

4.3.3.1. MoveTo指令

表示MoveTo指令执行n的ParameterInteger必须当即接上n对ParameterInteger。对于(dX, dY)参数：

定义坐标(pX, pY)，其中pX = cX + dX和pY = cY + dY。
- 对于点要素，这个坐标定义了一个新的点要素。
- 对于线要素，这个坐标定义了一条新的线要素的起点。
- 对于面要素，这个坐标定义了一个新环的起点。
将游标移至(pX, pY)。

4.3.3.1. LineTo指令

表示LineTo指令执行n的ParameterInteger必须当即接上n对ParameterInteger。对于(dX, dY)参数：

定义一条以游标位置(cX, cY)为起点，(pX, pY)为终点的线段，其中pX = cX + dX和pY = cY + dY。
- 对于线要素，这条线段延长了当前线要素。
- 对于面要素，这条线段延长了当前环。
将游标移至(pX, pY)。

对于任意一对(dX, dY)，dX和dY必须不能同时为0.

4.3.3.3. ClosePath指令

每条ClosePath指令必须只能执行一次而且无附带参数。这条指令经过构造一条以游标(cX, cY)为起点、当前环的起点为终点的线段，闭合面要素的当前环。

这条指定不改变游标的位置。

4.3.4. 几何类型

要素geometry字段的type的取值必须是GeomType枚举值之一。支持的几何类型以下：

UNKNOWN
POINT
LINESTRING
POLYGON

不支持GeometryCollection类型。

4.3.4.1. Unknown几何类型

本标准有意设置一个Unknown几何类型。这种几何类型能够用来编码试验性的几何类型。解码器能够选择忽略这种几何类型的要素。

4.3.4.2. Point几何类型

POINT几何类型用来表示单点或多点几何。每一个点几何的指令序列必须包含一个MoveTo指令，而且该指令的command count大于0。

若是POINT几何的MoveTo的command count为1，那么必须将其解析为单点；不然必须解析为多点，指令后面的每对ParameterInteger表示一个单点。

4.3.4.3. Linestring几何类型

LINESTRING几何类型用来表示单线或多线几何。线几何的指令序列必须包含一个或多个下列序列：

一个MoveTo指令，其command count为1
一个LineTo指令，其command count大于0

若是LINESTRING的指令序列只包含1个MoveTo指令，那么必须将其解析为单线；不然，必须将其解析为多线，其中的每一个MoveTo指令开始构造一条新线几何。

4.3.4.4. Polygon几何类型

POLYGON几何类型表示面或多面几何，每一个面有且只有一个外环和零个或多个内环。面几何的指令序列包含一个或多个下列序列：

一个ExteriorRing
零个或多个InteriorRing

Each ExteriorRing and InteriorRing MUST consist of the following sequence: 每一个ExteriorRing和InteriorRing必须包含如下序列：

一个MoveTo指令，其command count为1
一个LineTo指令，其command count大于1
一个ClosePath指令

一个外环被定义为一个线性的环，当应用surveyor's formula，以多边形的节点在瓦片坐标系下的坐标计算面积时，其面积为正。在瓦片坐标系下（X向右为正，Y向下为正），外环节点以顺时针旋转。

一个内环被定义为一个线性的环，当应用surveyor's formula，以多边形的节点在瓦片坐标系下的坐标计算面积时，其面积为负。在瓦片坐标系下（X向右为正，Y向下为正），内环节点以逆时针旋转。

若是POLYGON的指令序列只包含一个外环，那么必须将其解析为单面；不然，必须解析为多面几何，其中每一个外环表示一个新面的开始。若是面几何包换内环，那么必须将其编码到所属的外环以后。

线性环必须不包含异常点，例如自相交或自相切。在ClosePath以前的坐标不该该与线性环的起始点坐标相同，由于会产生零长度的线段。线性环通过surveyor's formula计算的面积不该该为0，由于这意味着环包含有异常点。

面几何必须不能有内环相交，而且内环必须被包围在内环之中。

4.3.5. 几何要素编码示例

4.3.5.1. 点要素示例

假设示例点的坐标为：

(25, 17)

表示它只须要一条指令：

MoveTo(+25, +17)

编码      : [ 9 50 34 ]
              | |  `> 解码: ((34 >> 1) ^ (-(34 & 1))) = +17
              | `> 解码: ((50 >> 1) ^ (-(50 & 1))) = +25
              | ===== 相对地 MoveTo(+25, +17) == 建立点 (25,17)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.2. 多点要素示例

假设多点要素的坐标为:

(5,7)
(3,2)

编码须要两条指令：

MoveTo(+5,+7)
MoveTo(-2,-5)

编码      : [ 17 10 14 3 9 ]
               |  |  | | `> 解码: ((9 >> 1) ^ (-(9 & 1))) = -5
               |  |  | `> 解码: ((3 >> 1) ^ (-(3 & 1))) = -2
               |  |  | === 相对地 MoveTo(-2, -5) == 建立点 (3,2)
               |  |  `> 解码: ((34 >> 1) ^ (-(34 & 1))) = +7
               |  `> 解码: ((50 >> 1) ^ (-(50 & 1))) = +5
               | ===== relative MoveTo(+25, +17) == 建立点 (25,17)
               `> [00010 001] = command id 1 (MoveTo), command count 2

4.3.5.3. 线要素示例

假设示例线要素的坐标为:

(2,2)
(2,10)
(10,10)

编码须要3条指令：

MoveTo(+2,+2)
LineTo(+0,+8)
LineTo(+8,+0)

编码      : [ 9 4 4 18 0 16 16 0 ]
              |      |      ==== 相对地 LineTo(+8, +0) == 链接到点 (10, 10)
              |      | ==== 相对地 LineTo(+0, +8) == 链接到点 (2, 10)
              |      `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | === 相对地 MoveTo(+2, +2)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.4. Example Multi Linestring

4.3.5.4. 多线要素示例

假设示例要素的坐标为：

Line 1:
- (2,2)
- (2,10)
- (10,10)
Line 2:
- (1,1)
- (3,5)

编码须要如下指令：

MoveTo(+2,+2)
LineTo(+0,+8)
LineTo(+8,+0)
MoveTo(-9,-9)
LineTo(+2,+4)

编码      : [ 9 4 4 18 0 16 16 0 9 17 17 10 4 8 ]
              |      |           |        | === 相对地 LineTo(+2, +4) == 链接到点 (3,5)
              |      |           |        `> [00001 010] = command id 2 (LineTo), command count 1
              |      |           | ===== 相对地 MoveTo(-9, -9) == 新建一条线从 (1,1)
              |      |           `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1
              |      |      ==== 相对地 LineTo(+8, +0) == 链接到点 (10, 10)
              |      | ==== 相对地 LineTo(+0, +8) == 链接到点 (2, 10)
              |      `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | === 相对地 MoveTo(+2, +2)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.5. 面要素示例

假设示例面要素的坐标为：

(3,6)
(8,12)
(20,34)
(3,6) 闭合

编码须要如下指令：

MoveTo(3, 6)
LineTo(5, 6)
LineTo(12, 22)
ClosePath

编码      : [ 9 6 12 18 10 12 24 44 15 ]
              |       |              `> [00001 111] command id 7 (ClosePath), command count 1
              |       |       ===== 相对地 LineTo(+12, +22) == 链接到点 (20, 34)
              |       | ===== 相对地 LineTo(+5, +6) == 链接到点 (8, 12)
              |       `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | ==== 相对地 MoveTo(+3, +6)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.6. 多面要素示例

示例要素包含两个多边形，其中一个多边形有一个洞。多边形中的点以下。注意，多边形中的点环绕顺序很是重要，应为这个顺序被用来区别外环和内环。

Polygon 1:
- 外环:
  - (0,0)
  - (10,0)
  - (10,10)
  - (0,10)
  - (0,0) 闭合
Polygon 2:
- 外环:
  - (11,11)
  - (20,11)
  - (20,20)
  - (11,20)
  - (11,11) 闭合
- 内环:
  - (13,13)
  - (13,17)
  - (17,17)
  - (17,13)
  - (13,13) 闭合

编码须要如下一系列指令：

MoveTo(+0,+0)
LineTo(+10,+0)
LineTo(+0,+10)
LineTo(-10,+0) // 执行这条指令后，游标的位置在(0, 10)
ClosePath // Polygon 1结束
MoveTo(+11,+1) // 这条指令相对于上面最后一条LineTo指令！
LineTo(+9,+0)
LineTo(+0,+9)
LineTo(-9,+0) // 执行这条指令后，游标的位置在（11, 20)
ClosePath // 这是一个新面要素，由于面积为正
MoveTo(+2,-7) // 这条指令相对于上面最后一条LineTo指令！
LineTo(+0,+4)
LineTo(+4,+0)
LineTo(+0,-4) // 执行这条指令后，游标的位置在（17, 13)
ClosePath // 这是一个内环，由于面积为负

4.4. 要素属性

要素属性被编码为tag字段中的一对对整数。在每对tag中，第一个整数表示key在其所属的layer的keys列表的中索引号（以0开始）。第二个整数表示value在其所属的layer的values列表的中索引号（以0开始）。一个要素的全部key索引必须惟一，以保证要素中没有重复的属性项。每一个要素的tag字段必须为偶数。要素中的tag字段包含的key索引号或value索引号必须不能大于或等于相应图层中keys或values列表中的元素数目。

4.5. 示例

例如，一个GeoJSON格式的要素以下：

{
    "type": "FeatureCollection",
    "features": [
        {
            "geometry": {
                "type": "Point",
                "coordinates": [
                    -8247861.1000836585,
                    4970241.327215323
                ]
            },
            "type": "Feature",
            "properties": {
                "hello": "world",
                "h": "world",
                "count": 1.23
            }
        },
        {
            "geometry": {
                "type": "Point",
                "coordinates": [
                    -8247861.1000836585,
                    4970241.327215323
                ]
            },
            "type": "Feature",
            "properties": {
                "hello": "again",
                "count": 2
            }
        }
    ]
}

会被结构化为：

layers {
  version: 2
  name: "points"
  features: {
    id: 1
    tags: 0
    tags: 0
    tags: 1
    tags: 0
    tags: 2
    tags: 1
    type: Point
    geometry: 9
    geometry: 2410
    geometry: 3080
  }
  features {
    id: 2
    tags: 0
    tags: 2
    tags: 2
    tags: 3
    type: Point
    geometry: 9
    geometry: 2410
    geometry: 3080
  }
  keys: "hello"
  keys: "h"
  keys: "count"
  values: {
    string_value: "world"
  }
  values: {
    double_value: 1.23
  }
  values: {
    string_value: "again"
  }
  values: {
    int_value: 2
  }
  extent: 4096
}

注意几何要素的实际坐标取决于坐标系和瓦片的范围。

MapBox MVT数据格式：https://github.com/jingsam/vector-tile-spec/blob/master/2.1/README_zh.md

矢量瓦片标准

本文档中的“必须”、“必须不”、“必备”、"应该"、“不该该”、“建议”、“能够”、“可选”的含义参照RFC 2119。

1. 目标

本文档规定了一种节省存储空间的矢量瓦片数据编码格式。这种格式应用于客户端或服务端高效渲染或查询要素信息。

2. 文件格式

矢量瓦片文件采用Google Protocol Buffers进行编码。Google Protocol Buffers是一种兼容多语言、多平台、易扩展的数据序列化格式。

2.1. 文件后缀

矢量瓦片文件的后缀应该为mvt。例如，vector.mvt。

2.2 MIME类型

矢量瓦片的MIME类型应该设置为application/vnd.mapbox-vector-tile。

3. 投影和范围

矢量瓦片表示的是投影在正方形区块上的数据。矢量瓦片不该该包含范围和投影信息。解码方被假定知道矢量瓦片的范围和投影信息。

矢量瓦片能够用来表示任意投影方式、任意瓦片编号方案的数据。

4. 内部结构

这部份内容描述矢量瓦片的数据结构。读者须要先了解矢量瓦片protobuf编码方案文件中的结构定义。

4.1. 图层

每块矢量瓦片应该至少包含一个图层。每一个图层应该至少包含一个要素。

为了支持字符串型、布尔型、整型、浮点型多种类型的值，对value字段的编码包含了一组optional字段。每一个value必须包含其中的一个字段。

4.2. 要素

每一个要素必须包含一个geometry字段。

每一个要素必须包含一个type字段，该字段将在几何类型章节描述（4.3.4）。

每一个要素能够包含一个tags字段。若是存在属于要素级别的元数据，应该存储到tags字段中。

每一个要素能够包含一个id字段。若是一个要素包含一个id字段，那么id字段的值应该相对于图层中的其余要素是惟一的。

4.3. 几何图形编码

4.3.1. 指令数

CommandInteger指代所要执行的操做和执行的次数，分别以command ID和command count表示。

command ID以CommandInteger最末尾的3个比特位表示，即从0到7。command count以CommandInteger剩下的29个比特位表示，即0到pow(2, 29) - 1。

command ID、command count、和CommandInteger三者能够经过如下位运算相互转换。

CommandInteger = (id & 0x7) | (count << 3)

id = CommandInteger & 0x7

count = CommandInteger >> 3

每一个command ID表示如下指令中的一种：

指令	Id	参数	参数个数
MoveTo	`1`	`dX`, `dY`	2
LineTo	`2`	`dX`, `dY`	2
ClosePath	`7`	无参数	0

指令数示例

指令	ID	Count	CommandInteger	二进制表示`[Count][Id]`
MoveTo	`1`	`1`	`9`	`[00000000 00000000 0000000 00001][001]`
MoveTo	`1`	`120`	`961`	`[00000000 00000000 0000011 11000][001]`
LineTo	`2`	`1`	`10`	`[00000000 00000000 0000000 00001][010]`
LineTo	`2`	`3`	`26`	`[00000000 00000000 0000000 00011][010]`
ClosePath	`7`	`1`	`15`	`[00000000 00000000 0000000 00001][111]`

4.3.2. 参数数

ParameterInteger由zigzag方式编码获得，以使小负数和正数都被编码为小整数。将参数值编码为ParameterInteger按如下公式转换：

ParameterInteger = (value << 1) ^ (value >> 31)

参数值不支持大于pow(2,31) - 1或-1 * (pow(2,31) - 1)的数值。

如下的公式用来将ParameterInteger解码为实际值：

value = ((ParameterInteger >> 1) ^ (-(ParameterInteger & 1)))

4.3.3. 指令类型

如下关于指令的描述中，游标的初始位置定义为坐标(cX, cY)，其中cX指代游标在X轴上的位置，cY指代游标在Y轴上的位置。

4.3.3.1. MoveTo指令

表示MoveTo指令执行n的ParameterInteger必须当即接上n对ParameterInteger。对于(dX, dY)参数：

定义坐标(pX, pY)，其中pX = cX + dX和pY = cY + dY。
- 对于点要素，这个坐标定义了一个新的点要素。
- 对于线要素，这个坐标定义了一条新的线要素的起点。
- 对于面要素，这个坐标定义了一个新环的起点。
将游标移至(pX, pY)。

4.3.3.1. LineTo指令

表示LineTo指令执行n的ParameterInteger必须当即接上n对ParameterInteger。对于(dX, dY)参数：

定义一条以游标位置(cX, cY)为起点，(pX, pY)为终点的线段，其中pX = cX + dX和pY = cY + dY。
- 对于线要素，这条线段延长了当前线要素。
- 对于面要素，这条线段延长了当前环。
将游标移至(pX, pY)。

对于任意一对(dX, dY)，dX和dY必须不能同时为0.

4.3.3.3. ClosePath指令

这条指定不改变游标的位置。

4.3.4. 几何类型

要素geometry字段的type的取值必须是GeomType枚举值之一。支持的几何类型以下：

UNKNOWN
POINT
LINESTRING
POLYGON

不支持GeometryCollection类型。

4.3.4.1. Unknown几何类型

本标准有意设置一个Unknown几何类型。这种几何类型能够用来编码试验性的几何类型。解码器能够选择忽略这种几何类型的要素。

4.3.4.2. Point几何类型

POINT几何类型用来表示单点或多点几何。每一个点几何的指令序列必须包含一个MoveTo指令，而且该指令的command count大于0。

若是POINT几何的MoveTo的command count为1，那么必须将其解析为单点；不然必须解析为多点，指令后面的每对ParameterInteger表示一个单点。

4.3.4.3. Linestring几何类型

LINESTRING几何类型用来表示单线或多线几何。线几何的指令序列必须包含一个或多个下列序列：

一个MoveTo指令，其command count为1
一个LineTo指令，其command count大于0

4.3.4.4. Polygon几何类型

POLYGON几何类型表示面或多面几何，每一个面有且只有一个外环和零个或多个内环。面几何的指令序列包含一个或多个下列序列：

一个ExteriorRing
零个或多个InteriorRing

Each ExteriorRing and InteriorRing MUST consist of the following sequence: 每一个ExteriorRing和InteriorRing必须包含如下序列：

一个MoveTo指令，其command count为1
一个LineTo指令，其command count大于1
一个ClosePath指令

面几何必须不能有内环相交，而且内环必须被包围在内环之中。

4.3.5. 几何要素编码示例

4.3.5.1. 点要素示例

假设示例点的坐标为：

(25, 17)

表示它只须要一条指令：

MoveTo(+25, +17)

编码      : [ 9 50 34 ]
              | |  `> 解码: ((34 >> 1) ^ (-(34 & 1))) = +17
              | `> 解码: ((50 >> 1) ^ (-(50 & 1))) = +25
              | ===== 相对地 MoveTo(+25, +17) == 建立点 (25,17)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.2. 多点要素示例

假设多点要素的坐标为:

(5,7)
(3,2)

编码须要两条指令：

MoveTo(+5,+7)
MoveTo(-2,-5)

编码      : [ 17 10 14 3 9 ]
               |  |  | | `> 解码: ((9 >> 1) ^ (-(9 & 1))) = -5
               |  |  | `> 解码: ((3 >> 1) ^ (-(3 & 1))) = -2
               |  |  | === 相对地 MoveTo(-2, -5) == 建立点 (3,2)
               |  |  `> 解码: ((34 >> 1) ^ (-(34 & 1))) = +7
               |  `> 解码: ((50 >> 1) ^ (-(50 & 1))) = +5
               | ===== relative MoveTo(+25, +17) == 建立点 (25,17)
               `> [00010 001] = command id 1 (MoveTo), command count 2

4.3.5.3. 线要素示例

假设示例线要素的坐标为:

(2,2)
(2,10)
(10,10)

编码须要3条指令：

MoveTo(+2,+2)
LineTo(+0,+8)
LineTo(+8,+0)

编码      : [ 9 4 4 18 0 16 16 0 ]
              |      |      ==== 相对地 LineTo(+8, +0) == 链接到点 (10, 10)
              |      | ==== 相对地 LineTo(+0, +8) == 链接到点 (2, 10)
              |      `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | === 相对地 MoveTo(+2, +2)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.4. Example Multi Linestring

4.3.5.4. 多线要素示例

假设示例要素的坐标为：

Line 1:
- (2,2)
- (2,10)
- (10,10)
Line 2:
- (1,1)
- (3,5)

编码须要如下指令：

MoveTo(+2,+2)
LineTo(+0,+8)
LineTo(+8,+0)
MoveTo(-9,-9)
LineTo(+2,+4)

编码      : [ 9 4 4 18 0 16 16 0 9 17 17 10 4 8 ]
              |      |           |        | === 相对地 LineTo(+2, +4) == 链接到点 (3,5)
              |      |           |        `> [00001 010] = command id 2 (LineTo), command count 1
              |      |           | ===== 相对地 MoveTo(-9, -9) == 新建一条线从 (1,1)
              |      |           `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1
              |      |      ==== 相对地 LineTo(+8, +0) == 链接到点 (10, 10)
              |      | ==== 相对地 LineTo(+0, +8) == 链接到点 (2, 10)
              |      `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | === 相对地 MoveTo(+2, +2)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.5. 面要素示例

假设示例面要素的坐标为：

(3,6)
(8,12)
(20,34)
(3,6) 闭合

编码须要如下指令：

MoveTo(3, 6)
LineTo(5, 6)
LineTo(12, 22)
ClosePath

编码      : [ 9 6 12 18 10 12 24 44 15 ]
              |       |              `> [00001 111] command id 7 (ClosePath), command count 1
              |       |       ===== 相对地 LineTo(+12, +22) == 链接到点 (20, 34)
              |       | ===== 相对地 LineTo(+5, +6) == 链接到点 (8, 12)
              |       `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | ==== 相对地 MoveTo(+3, +6)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.3.5.6. 多面要素示例

Polygon 1:
- 外环:
  - (0,0)
  - (10,0)
  - (10,10)
  - (0,10)
  - (0,0) 闭合
Polygon 2:
- 外环:
  - (11,11)
  - (20,11)
  - (20,20)
  - (11,20)
  - (11,11) 闭合
- 内环:
  - (13,13)
  - (13,17)
  - (17,17)
  - (17,13)
  - (13,13) 闭合

编码须要如下一系列指令：

MoveTo(+0,+0)
LineTo(+10,+0)
LineTo(+0,+10)
LineTo(-10,+0) // 执行这条指令后，游标的位置在(0, 10)
ClosePath // Polygon 1结束
MoveTo(+11,+1) // 这条指令相对于上面最后一条LineTo指令！
LineTo(+9,+0)
LineTo(+0,+9)
LineTo(-9,+0) // 执行这条指令后，游标的位置在（11, 20)
ClosePath // 这是一个新面要素，由于面积为正
MoveTo(+2,-7) // 这条指令相对于上面最后一条LineTo指令！
LineTo(+0,+4)
LineTo(+4,+0)
LineTo(+0,-4) // 执行这条指令后，游标的位置在（17, 13)
ClosePath // 这是一个内环，由于面积为负

4.4. 要素属性

4.5. 示例

例如，一个GeoJSON格式的要素以下：

{
    "type": "FeatureCollection",
    "features": [
        {
            "geometry": {
                "type": "Point",
                "coordinates": [
                    -8247861.1000836585,
                    4970241.327215323
                ]
            },
            "type": "Feature",
            "properties": {
                "hello": "world",
                "h": "world",
                "count": 1.23
            }
        },
        {
            "geometry": {
                "type": "Point",
                "coordinates": [
                    -8247861.1000836585,
                    4970241.327215323
                ]
            },
            "type": "Feature",
            "properties": {
                "hello": "again",
                "count": 2
            }
        }
    ]
}

会被结构化为：

layers {
  version: 2
  name: "points"
  features: {
    id: 1
    tags: 0
    tags: 0
    tags: 1
    tags: 0
    tags: 2
    tags: 1
    type: Point
    geometry: 9
    geometry: 2410
    geometry: 3080
  }
  features {
    id: 2
    tags: 0
    tags: 2
    tags: 2
    tags: 3
    type: Point
    geometry: 9
    geometry: 2410
    geometry: 3080
  }
  keys: "hello"
  keys: "h"
  keys: "count"
  values: {
    string_value: "world"
  }
  values: {
    double_value: 1.23
  }
  values: {
    string_value: "again"
  }
  values: {
    int_value: 2
  }
  extent: 4096
}

注意几何要素的实际坐标取决于坐标系和瓦片的范围。