编写专利交底书 一种AIS船舶海量轨迹实时渲染的装置及方法

一、技术领域

本发明涉及一种AIS船舶海量轨迹实时渲染的装置及方法，尤其涉及一种能够实现在大规模的AIS船舶轨迹数据中快速、准确地渲染船舶轨迹的装置及方法。

二、背景技术

随着现代化技术的不断发展，AIS船舶定位系统得到了广泛的应用，大量的AIS船舶轨迹数据也随之产生。这些轨迹数据是研究航运、船舶流动等方面的重要数据源，对于提高港口管理、提高海上运输效率等方面有着重要的意义。然而，由于轨迹数据量庞大，如何快速、准确地渲染船舶轨迹成为了一个亟待解决的问题。

目前，已有一些关于AIS船舶轨迹渲染的研究。例如，有的研究采用基于瓦片的方法，将轨迹数据按照地图网格进行划分，然后将每个网格内的轨迹数据进行渲染。但是，这种方法需要对轨迹数据进行划分和压缩，处理复杂度较高，对于大规模的轨迹数据渲染效率较低。另外，也有一些研究采用基于GPU的方法，将轨迹数据映射到GPU上进行计算和渲染。但是，这种方法需要GPU的计算能力较高，且在轨迹数据量较大时可能会出现渲染不稳定等问题。

因此，需要一种能够在大规模的AIS船舶轨迹数据中快速、准确地渲染船舶轨迹的装置及方法。

三、发明内容

本发明提供一种AIS船舶海量轨迹实时渲染的装置及方法，其主要包括以下组成部分：

1. 轨迹数据采集模块：用于采集AIS船舶轨迹数据，并将其存储到数据库中。

2. 数据预处理模块：用于对轨迹数据进行预处理，包括轨迹数据过滤、轨迹数据压缩等操作。

3. 渲染引擎模块：用于实现对轨迹数据的实时渲染，包括轨迹数据可视化、轨迹数据动态展示等功能。

4. 用户界面模块：用于提供用户界面，方便用户进行操作和数据查看。

其中，数据预处理模块可以采用一些常见的预处理方法，如滤波、插值、压缩等方法。渲染引擎模块可以采用一些基于GPU的渲染方法，如点精灵、线精灵等方法。

本发明提供的装置及方法，具有以下优点：

1. 可以在大规模的AIS船舶轨迹数据中实现快速、准确的渲染。

2. 可以实现轨迹数据的实时可视化和动态展示，方便用户进行数据查看和分析。

3. 可以通过预处理模块对轨迹数据进行过滤、压缩等操作，提高渲染效率和精度。

四、附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

（图1）AIS船舶海量轨迹实时渲染的装置结构图

（图2）AIS船舶海量轨迹实时渲染的方法流程图

五、具体实施方式

本发明的具体实施方式可以根据上述的装置及方法描述进行实现，下面给出一种具体实施方式。

1. 轨迹数据采集模块可以采用AIS接收器进行数据采集，将采集到的数据存储到MySQL数据库中。

2. 数据预处理模块可以采用滤波、插值、压缩等方法进行操作。例如，可以采用Kalman滤波对轨迹数据进行滤波，采用Douglas-Peucker算法对轨迹数据进行压缩。

3. 渲染引擎模块可以采用基于GPU的点精灵、线精灵等方法进行渲染。例如，可以采用OpenGL进行渲染，将轨迹数据映射到GPU上进行计算和渲染。

4. 用户界面模块可以采用Web界面进行实现，提供轨迹数据的可视化和动态展示功能。

六、权利要求书

1. 一种AIS船舶海量轨迹实时渲染的装置，其特征在于：包括轨迹数据采集模块、数据预处理模块、渲染引擎模块和用户界面模块。

2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述数据预处理模块采用滤波、插值、压缩等方法进行操作。

3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述渲染引擎模块采用基于GPU的点精灵、线精灵等方法进行渲染。

4. 根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于：所述用户界面模块采用Web界面进行实现。

5. 一种AIS船舶海量轨迹实时渲染的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）采集AIS船舶轨迹数据，并将其存储到数据库中；

（2）对轨迹数据进行预处理，包括轨迹数据过滤、轨迹数据压缩等操作；

（3）实时渲染轨迹数据，包括轨迹数据可视化、轨迹数据动态展示等功能。

6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述预处理步骤采用滤波、插值、压缩等方法进行操作。

7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述渲染步骤采用基于GPU的点精灵、线精灵等方法进行渲染。

8. 根据权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于：所述展示步骤采用Web界面进行实现。

七、权利要求书的摘要

本发明提供一种AIS船舶海量轨迹实时渲染的装置及方法，其具有快速、准确、可视化、动态展示等优点，可以在大规模的AIS船舶轨迹数据中实现快速、准确的渲染，方便用户进行数据查看和分析。