掌握腾讯地图基于WebGL实现自定义栅格图层踩坑经验

自定义栅格图层入门

自定义栅格图层是指地图开发者使用专用软件将图片切割为瓦片，再按照相应方式生成图形文件，最终利用瓦片坐标拼接出地图图层。常见的用途包括手绘地图、卫星图、地形图等。瓦片按加载顺序排列绘制到纹理，占位宽度一致，竖向排列。

以瓦片大小为256px为例，若瓦片1到瓦片4依次加载到同一纹理上，那么这四个瓦片则会按照从左到右、从上到下的顺序排列。如果瓦片16、17、18、19、20加载到同一纹理上，则依次排列的起始位置便在瓦片1到4的下边。每个纹理中瓦片起始位置对应的列号和行号保存在瓦片队列中。

制作纹理和瓦片

瓦片队列从左到右记录每个纹理对应的列号和行号，从上到下记录每个纹理对应的起始行号，即在瓦片队列的右侧可看出总共加载的纹理数。若瓦片12加载到纹理5，则从瓦片队列右侧能看出总计加载了6个纹理。

整个渲染过程依赖瓦片队列，队列的长度决定了可以同时加载的瓦片数量，与地图性能密切相关。若瓦片队列过长，每个瓦片都对应纹理，会占用更多内存资源，降低渲染速度，所以一般来说，瓦片队列的长度会控制在10到15个之内。若瓦片队列过短，可同时加载的瓦片数量会受限，影响地图渲染的连续性，导致地图在快速移动或缩放时变得断断续续。

注意，瓦片加载算法并不复杂，算法关键点在于内存管理，因为内存是稀缺资源，必须合理使用。若瓦片队列过长，既消耗大量内存，又对实际渲染无益，还会对内存管理产生一定压力。若瓦片队列过短，加载新瓦片时，为了腾出足够空间，需要先卸载旧瓦片，过程中会浪费内存空间，还会影响渲染连续性，容易导致地图断断续续。

纹理加载和卸载

在程序中，瓦片按瓦片序号从左到右依次加载到纹理上，同时将每个瓦片的纹理坐标存入瓦片队列，并存储纹理起始行号。需要注意的是，必须在瓦片数据加载完成后才能加载对应的纹理。否则，很可能会因为数据加载失败导致程序运行出错。

为确保加载完成后才继续加载纹理，通常做法是加载瓦片数据的同时，为每个瓦片创建一个定时器，若定时器触发，则表示数据加载失败。相反，数据加载成功后，定时器会取消。此方案优点在于逻辑简单，缺点在于当多个瓦片同时加载时，容易出错。

另一种方法是将瓦片数据加载与纹理加载解耦，解耦的方法很多，比如借助消息队列或事件监听。当瓦片数据加载完成，程序会发出加载成功的信号，纹理加载程序接收到信号后，再加载相应的纹理。这种解耦方式相比前一种更健壮，处理多个瓦片数据时出错几率更低。

合理安排地图瓦片的切分

地图瓦片切分时，如何合理组织纹理是程序性能优化的关键。影响纹理加载性能的因素主要有三个：① 将若干瓦片组合成纹理时，纹理边缘可能存在边缝，若所有瓦片都这么做，最终整张纹理会覆盖很多细小的边缝，导致纹理尺寸增加。纹理尺寸越大，载入纹理需要花费的时间越长，显示纹理时也会占用更多显存。因此，减少纹理边缘的边缝很重要。② 若纹理本身尺寸太大，则必须将其切割成多个小块加载，以防止内存溢出。但这样一来，瓦片加载过程会很繁琐。③ 若加载纹理时，纹理的一部分数据已经加载进显存，而另一部分数据还未加载进显存，这时若需要渲染使用未加载进显存的纹理数据，就会出现渲染中断问题，影响渲染速度。纹理尺寸越大，出现渲染中断的几率越高。

为解决这些问题，有以下优化方案：① 切割纹理时，为了尽可能减少边缝，应该将瓦片规则排列在纹理上，避免将其打散。这样一来，瓦片的边缘就只能出现在纹理的边缘上，而不会出现在纹理的内部，渲染时无需使用边框进行处理，可以大幅提升效率。② 控制纹理大小，以减少纹理数量。③ 合理安排地图瓦片的切分，尽量确保同一纹理中的所有瓦片都一次性加载进显存，避免纹理数据加载不均匀时出现渲染中断。

后记

本文介绍了基于WebGL实现的腾讯地图自定义栅格图层的关键点，并结合技术指南与范例，分享了相应的踩坑经验，助力地图开发者轻松上手，提升开发效率，避免踩坑风险。希望对大家有所帮助。