ベクタータイルスキーマ

キーワード「 must 」、「 must NOT」、「 required 」、「 shall 」、「 Shall not 」、このドキュメントの「SHOULD」、「SHOULD NOT」、「RECOMMENDED」、「MAY」、および「OPTIONAL」は、 RFC 2119 に記述されているように解釈されます。

ファイル形式

ベクタータイル形式では、Googleプロトコルバッファをエンコード形式として使用します。プロトコルバッファは、構造化データをシリアル化するための、言語に依存しない、プラットフォームに依存しない拡張可能なメカニズムです。

投影と境界

ベクタータイルは、投影法内の正方形の範囲に基づくデータを表します。ベクタータイルには、境界と投影法に関する情報を含めることはできません。ファイル形式では、デコーダがベクタータイルの境界と投影を認識してからデコードすることを前提としています。

Web Mercator は参照の投影法であり、 Google Tileスキームは参照のタイル範囲規約です。これらを組み合わせることで、特定の地理的領域（特定の詳細レベル）とhttps://example.com/17/65535/43602.mvtなどのパスとの間の1対1の関係が提供されます。

ベクタータイルは、任意の投影法およびタイル範囲スキームを使用してデータを表すために使用できます。

内部構造

このドキュメントでは、ベクタータイル内のデータの構造について説明します。このドキュメントを検討する前に、ベクタータイルのprotobufのスキーマと定義されている構造を確認してください。

レイヤー

ベクタータイルは、名前付きレイヤーのセットで構成されます。レイヤには、ジオメトリーフィーチャとそのメタデータが含まれます。レイヤフォーマットは、レイヤに必要なデータがメモリ内で連続しているように設計されており、既存のデータを変更せずにレイヤをベクタータイルに追加できるようになっています。

ベクタータイルには、少なくとも1つのレイヤーが含まれている必要があります。レイヤには少なくとも1つのフィーチャが含まれている必要があります。

レイヤーには、レイヤーが準拠するベクタータイル仕様のメジャーバージョン番号を持つフィールドversion が含まれている必要があります。たとえば、仕様のバージョン2.1に準拠しているレイヤに version は、整数値のフィールド2が含まれます。 version フィールドはレイヤ内の最初のフィールドにする必要があります。デコーダは最初のversionを解析して、各レイヤをデコードできることを確認する必要があります。ベクタータイルコンシューマが不明なバージョンのベクタータイルレイヤーに遭遇した場合、そのレイヤーを解釈しようとするベストエフォート型の試みが行われたり、レイヤーがスキップされたりすることがあります。いずれの場合も、ベクタータイル内の後続のレイヤーの処理を続行します。

レイヤにはフィールド nameが含まれている必要があります。ベクタータイルには、値nameがバイト単位で同一の2つ以上のレイヤーを含めることはできません。既存のベクタータイルにレイヤーを追加する前に、エンコーダーは重複を防ぐために既存のフィールド nameをチェックする必要があります。

レイヤ内の各フィーチャには、メタデータとして1つ以上のキーと値のペアが含まれている場合があります。キーと値は、レイヤのフィーチャ間で共有される2つのリストkeysとvaluesのインデックスです。

レイヤーのフィールドkeys内の各エレメントは文字列です。 keys には、レイヤーで使用されているフィーチャーのすべてのキーが含まれます。各キーは、このセットkeysの位置インデックスによって参照され、最初のキーのインデックスは 0 になります。 keysのセットには、バイト単位で 2 つ以上の同一の値を含めることはできません。

レイヤーのフィールドvaluesの各エレメントは、いくつかのタイプの値をエンコードします ( 以下を参照 ) 。 valuesは、レイヤーで使用されているフィーチャーのすべての値を表します。各値は、このセットvaluesの位置インデックスによって参照され、最初の値はインデックス 0 になります。 values のセットには、バイト単位で同じタイプの 2 つ以上の同一の値を含めることはできません。

さまざまな文字列、ブール型、整数、および浮動小数点型の値をサポートするために、 Protobuf エンコードのフィールドvalueは一連のフィールドoptionalで構成されています。値には、これらの任意のフィールドのいずれか 1 つだけを含める必要があります。

レイヤーには、タイルの幅と高さを整数座標で記述する extent を含める必要があります。ベクタータイル内のジオメトリーは、extentで定義されたタイルの領域の境界を超えて拡張される場合があります。 extentで定義されているように、タイルの領域を超えて拡張するジオメトリーは、隣接する複数のタイルと重なるレンダリング機能のバッファとしてよく使用されます。

たとえば、タイルの extent が 4096 の場合、タイル内の座標単位はその正方形の寸法の 1/4096 を指します。0 の座標はタイルの上端または左端にあり、 4096 の座標は下端または右端にあります。 1 ～ 4095 までの座標はタイルの範囲内にあり、 0 未満または 4096 を超える座標はタイルの範囲外にあります。 (1,10)または(4095,10)の点はタイルの範囲内にあります。 (0,10) または(4096,10)の点は範囲の端にあります。 (-1,10)または(4097,10)の点はタイルの範囲外にあります。

フィーチャー

フィーチャーには、フィールドgeometryが含まれている必要があります。

フィーチャーには、ジオメトリータイプセクションで説明されているフィールドtype が含まれている必要があります。

フィーチャにはフィールドtags が含まれている場合があります。フィーチャーレベルのメタデータがある場合は、そのフィールドtagsに保存する必要があります。

フィーチャにはフィールドid が含まれている場合があります。フィーチャーにフィールドidがある場合、idの値は親レイヤーのフィーチャー間で一意である必要があります。

ジオメトリーのエンコーディング

ベクタータイルのジオメトリーデータは、画面座標系で定義されます。タイルの左上隅（デフォルトで表示）が座標系の原点です。 X軸は右方向に正、Y軸は下方向に正です。ジオメトリー内の座標は整数でなければなりません。

ジオメトリーは、フィーチャーのフィールド geometry で 32 ビットの符号なし整数のシーケンスとしてエンコードされます。各整数は CommandInteger 、または ParameterIntegerです。デコーダーは、これらを順序付けられた一連の操作として解釈して、ジオメトリーを生成します。

コマンドは、再定義可能な「カーソル」を基準にした位置を参照します。フィーチャー内の最初のコマンドの場合、カーソルは座標系の中 (0,0)にあります。一部のコマンドではカーソルが移動し、後続のコマンドに影響があります。

コマンドの整数

CommandInteger は、コマンドが実行されるコマンドをコマンド ID として示し、そのコマンドが実行される回数をコマンド数で示します。

コマンド ID は、 CommandIntegerの最下位 3 ビットで符号なし整数として符号化され、 0 ～ 7 の範囲になります。コマンド数は、 CommandIntegerの残りの 29 ビットで符号なし整数としてエンコードされ、0 ～ pow(2, 29) - 1の範囲になります。

コマンド ID 、コマンド数、および CommandInteger は、次のビット単位の演算によって関連付けられます。

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

id = CommandInteger & 0x7

count = CommandInteger >> 3

コマンド ID は、次のいずれかのコマンドを指定します。

コマンド	ID	パラメーター	パラメータ数
移動先	`1`	`dX`, `dY`	2
LineTo	`2`	`dX`, `dY`	2
ClosePath	`7`	パラメータがありません	0

コマンドの整数の例

コマンド	ID	カウント	CommandInteger	バイナリ表現 `[Count][Id]`
移動先	`1`	`1`	`9`	`[00000000 00000000 0000000 00001][001]`
移動先	`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]`

パラメータの整数

パラメータを必要とするコマンドの後には、そのコマンドで必要とされる各パラメータ ParameterInteger が続きます。 CommandInteger の後に続くの数ParameterIntegers は、コマンドのパラメータ数CommandIntegerにのコマンド数を掛けた値になります。たとえば、コマンド数が 3 の MoveTo コマンドを伴う CommandIntegerの後には、6の ParameterIntegers が続きます

ParameterInteger はジグザグにエンコードされ、小さい負の値と正の値が両方とも小さい整数としてエンコードされます。パラメーター値をParameterIntegerにエンコードするには、次の式を使用します。

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

pow(2,31) - 1より大きいまたは -1 * (pow(2,31) - 1) より小さいパラメータ値はサポートされていません。

次の数式は、ParameterIntegerを値にデコードするために使用されます。

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

コマンドタイプ

コマンドのすべての説明で、カーソルの初期位置は座標(cX, cY)にあると記述します。cXは、X 軸上のカーソルの位置、cYは Y 軸上のcursorの位置です

MoveTo コマンド

コマンド数nを持つコマンド MoveTo は、ParameterIntegerのnペアが続かなければなりません。各ペア (dX, dY):

座標 (pX, pY)、場所pX = cX + dX、およびpY = cY + dYが定義されます。
- ポイントジオメトリー内で、この座標によって新しいポイントが定義されます。
- LineString ジオメトリー内で、この座標は新しい行の開始頂点が定義されます。
- ポリゴンジオメトリ内で、この座標は新しいリニアリングの開始頂点が定義されます。
カーソルを(pX, pY)に移動します。

LineTo コマンドを使用します

コマンド数nを持つコマンド LineTo は、ParameterIntegerのnペアが続かなければなりません。各ペア (dX, dY):

カーソル(cX, cY)位置で始まり、座標(pX, pY)で終わるセグメントを定義します。ここで、pX = cX + dXとpY = cY + dYを参照してください。
- LineString ジオメトリー内で、このセグメントは現在の行を拡張します。
- ポリゴンジオメトリ内で、このセグメントは現在のリニアリングを延長します。
カーソルを(pX, pY)に移動します。

(dX, dY) とdXの任意のペアについて、dYが両方とも0にすることはできません。

ClosePath コマンド

コマンドClosePathのコマンド数は 1 で、パラメータはありません。このコマンドは、カーソル(cX, cY)の位置から現在のリニアリングの開始頂点で終わる線分を介してポリゴンジオメトリの現在のリニアリングを閉じます。

このコマンドを使用しても、カーソル位置は変更されません。

ジオメトリータイプ

各フィーチャーのフィールド geometryは、enumGeomTypeの値でなければならないフィールドtypeによって記述されます。次のジオメトリタイプがサポートされています。

不明
ポイント
LineString
ポリゴン

ジオメトリーコレクションはサポートされていません。

不明なジオメトリータイプです

この仕様では、意図的に不明なジオメトリータイプがオプションとして残されています。このジオメトリータイプは、エンコーダが実装することを選択できる実験的なジオメトリータイプをエンコードします。デコーダは、このGeometry Typeのフィーチャーをすべて無視することもできます。

ポイントのジオメトリータイプ

ジオメトリータイプ　POINTは、ポイントまたはマルチポイントジオメトリをエンコードします。ポイントジオメトリーのジオメトリーコマンドシーケンスは、 0 より大きいコマンド数を持つ 1 つのコマンドMoveToで構成されている必要があります。

ジオメトリーPOINT に対するコマンドMoveToのコマンド数が 1 の場合、そのジオメトリーは単一のポイントとして解釈されなければなりません。そうでない場合、ジオメトリーはマルチポイントジオメトリとして解釈され、ParameterIntegerの各ペアが単一のポイントをエンコードします。

LineStringのジオメトリーのタイプ

LINESTRING ジオメトリータイプeは、 LineString または MultilinesString ジオメトリーをエンコードします。 LineString ジオメトリーのジオメトリーコマンドシーケンスは、次のシーケンスの 1 つ以上の繰り返しで構成されている必要があります。

コマンド数が 1 のコマンドMoveTo
コマンド数が 0 より大きいコマンドLineTo

ジオメトリータイプLINESTRING のコマンドシーケンスに 1 つのコマンドMoveToのみが含まれている場合は、ジオメトリーを単一の LineString として解釈する必要があります。そうでない場合は、ジオメトリーを Multilines String ジオメトリーとして解釈する必要があります。それぞれのMoveToは、新しい LineString の始まりを示します。

ポリゴンのジオメトリータイプ

ジオメトリータイプPOLYGONは、ポリゴンまたはマルチポリゴンのジオメトリーをエンコードします。各ポリゴンは、ゼロ個以上の内部リングを含む 1 つの外部リングで構成されます。ポリゴンジオメトリコマンドシーケンスは、次のシーケンスの 1 つ以上の繰り返しで構成されます。

An ExteriorRing
0 InteriorRing秒以上

ExteriorRing およびInteriorRing は、次の順序で構成されている必要があります。

コマンド数が 1 のコマンドMoveTo
コマンド数が 1 より大きいコマンドLineTo
ClosePath コマンド

外部リングは、タイル座標でポリゴンの頂点にsurveyor's fomulaを適用して計算された正の領域を持つ線形リングとして定義されます。タイル座標系では (Y 軸を正の位置に、 X 軸を正の位置にして ) 、外側のリングの巻線の順序が時計回りに表示されます。

内側のリングは、タイル座標でpolygonの頂点にsurveyor’s fomulaを適用して計算された負の領域を持つリニアリングとして定義されます。タイル座標系では (Y 軸を正の位置に、 X 軸を正の位置にして ) 、内側のリングの巻線の順序が反時計回りに表示されます。

ジオメトリータイプPOLYGONのコマンドシーケンスに外部リングが 1 つだけ含まれている場合、ジオメトリーは単一のポリゴンとして解釈される必要があります。含まれていない場合、ジオメトリーはマルチポリゴンジオメトリーとして解釈され、各外部リングが新しいポリゴンの先頭であることを示します。ポリゴンに内部リングがある場合は、その内側のリングが属するポリゴンの外部リングの直後にエンコードする必要があります。

リニアリングは、自己交差や自己接線など、異常なジオメトリーポイントを持たないジオメトリーオブジェクトである必要があります。 ClosePathリニアリングのコマンドを呼び出す前のカーソルの位置は、長さゼロの線分が作成されるため、リニアリングの最初の点と同じ位置を繰り返してはなりません(SHALL NOT)リニアリングには、surveyor's fomulaで計算された面積が 0 であってはなりません。これは、異常なジオメトリポイントを持つリングを意味するためです。

ポリゴンの形状には、交差する内側のリングがないようにし、また、内側のリングは外側のリングで囲む必要があります。

ジオメトリーのエンコード例

ポイントの例

次の場所にあるポイントのエンコード例を示します。

(25,17)

これには、次ののコマンドが必要です。

moveTo (+25,+17)

Encoded as: [ 9 50 34 ]
              | |  `> Decoded: ((34 >> 1) ^ (-(34 & 1))) = +17
              | `> Decoded: ((50 >> 1) ^ (-(50 & 1))) = +25
              | ===== relative MoveTo(+25, +17) == create point (25,17)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

マルチポイントの例

次の場所にある 2 つのポイントのエンコード例を示します。

(5,7)
(3,2)

これには、次の 2 つのコマンドが必要です

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

Encoded as: [ 17 10 14 3 9 ]
               |  |  | | `> Decoded: ((9 >> 1) ^ (-(9 & 1))) = -5
               |  |  | `> Decoded: ((3 >> 1) ^ (-(3 & 1))) = -2
               |  |  | === relative MoveTo(-2, -5) == create point (3,2)
               |  |  `> Decoded: ((34 >> 1) ^ (-(34 & 1))) = +7
               |  `> Decoded: ((50 >> 1) ^ (-(50 & 1))) = +5
               | ===== relative MoveTo(+5, +7) == create point (5,7)
               `> [00010 001] = command id 1 (MoveTo), command count 2

LineString の例

ポイントを使用した行のエンコード例 :

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

これには、次の 3 つのコマンドが必要です

moveTo (+2,+2)
lineTo (+0,+8)
lineTo (+8,+0)

Encoded as: [ 9 4 4 18 0 16 16 0 ]
              |      |      ==== relative LineTo(+8, +0) == Line to Point (10, 10)
              |      | ==== relative LineTo(+0, +8) == Line to Point (2, 10)
              |      `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | === relative MoveTo(+2, +2)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

複数の LineString を含む例

ポイントを使用した 2 つの行のエンコード例 :

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

この場合、次のコマンドが必要になります。

moveTo (+2,+2)
lineTo (+0,+8)
lineTo (+8,+0)
moveTo (-9,-9)
lineTo (+2,+4)

Encoded as: [ 9 4 4 18 0 16 16 0 9 17 17 10 4 8 ]
              |      |           |        | === relative LineTo(+2, +4) == Line to Point (3,5)
              |      |           |        `> [00001 010] = command id 2 (LineTo), command count 1
              |      |           | ===== relative MoveTo(-9, -9) == Start new line at (1,1)
              |      |           `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1
              |      |      ==== relative LineTo(+8, +0) == Line to Point (10, 10)
              |      | ==== relative LineTo(+0, +8) == Line to Point (2, 10)
              |      `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | === relative MoveTo(+2, +2)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

ポリゴンの例

ポイントを持つポリゴンフィーチャのエンコード例 :

(3,6)
(8,12)
(20,34)
(3,6) 最後のポイントとしてパスが終了しています

は、次のコマンドを使用してエンコードされます。

moveTo (3, 6)
lineTo (5) 、 6)
lineTo (12,22)
ClosePath

Encoded as: [ 9 6 12 18 10 12 24 44 15 ]
              |       |              `> [00001 111] command id 7 (ClosePath), command count 1
              |       |       ===== relative LineTo(+12, +22) == Line to Point (20, 34)
              |       | ===== relative LineTo(+5, +6) == Line to Point (8, 12)
              |       `> [00010 010] = command id 2 (LineTo), command count 2
              | ==== relative MoveTo(+3, +6)
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

マルチポリゴンの例

2 つのポリゴンの複雑なエンコーディングの例。 1 つは穴があるポリゴンです。ポリゴンのポイントの位置を以下に示します。この例では、内側のリングと新しいポリゴンの違いを示すため、ポリゴンの巻線の順序が非常に重要です。

ポリゴン 1 ：
- 外部リング :
  - (0,0)
  - (10,0)
  - (10,10)
  - (0,10)
  - (0,0) 最後のポイントとしてパスが終了しています
ポリゴン 2 ：
- 外部リング :
  - (11,11)
  - (20,11)
  - (20,20)
  - (11,20)
  - (11.11) 最後のポイントとしてパスが終了しています
- 内部リング :
  - (13,13)
  - (13,17)
  - (17,17)
  - (17,13)
  - (13,13) 最後のポイントとしてパスが終了しています

このポリゴンは、次のコマンドセットでエンコードされます。

moveTo (+0,+0)
lineTo (+10,+0)
lineTo (+0,+10)
lineTo(-10 、 +0)// このコマンドの後の 0 、 10 にカーソルを置く
closePath // ポリゴン 1 の末尾
moveTo(+11, +1)// これは最後の lineTo!
lineTo (+9,+0)
lineTo (+0,+9)
lineTo(-9,+0)// このコマンドの後の 11,20 にカーソルを置く
closePath // エリアが正の数であるため、これは新しいポリゴンです。
moveTo(+2,-7)// これは最後の lineTo!
lineTo (+0,+4)
lineTo (+4,+0)
lineTo(+0,-4)// 17 、 13 の位置にカーソルを置く
closePath // エリアが負の値であるため、内部リングです。

Encoded as: [ 9 0 0 26 20 0 0 20 19 0 15 9 22 2 26 18 0 0 18 17 0 15 9 4 13 26 0 8 8 0 0 7 15 ]
              |      |                |  |       |                |  |       |              `> [00001 111] (ClosePath)
              |      |                |  |       |                |  |       `> [00011 010] = (LineTo), command count 3
              |      |                |  |       |                |  `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1
              |      |                |  |       |                `> [00001 111] (ClosePath)
              |      |                |  |       `> [00011 010] = (LineTo), command count 3
              |      |                | `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1
              |      |                `> [00001 111] (ClosePath)
              |      `> [00011 010] = (LineTo), command count 3
              `> [00001 001] = command id 1 (MoveTo), command count 1

4.4. フィーチャー属性

フィーチャー属性は、フィーチャーのフィールドtagで整数のペアとしてエンコードされます。各ペアの最初の整数は、そのフィーチャーがが属するlayerのセット内のゼロから始まるkeysのキーのインデックスを表します。各ペアの 2 番目の整数は、フィーチャが属するlayerのvaluesセット内の値のゼロから始まるインデックスを表します。すべてのキーインデックスは、そのフィーチャー内で一意である必要があります。そのため、そのフィーチャー内の他の属性ペアに同じキーインデックスがないようにする必要があります。フィーチャーには偶数のフィールドtagが必要です。フィーチャ tagフィールドには、それぞれレイヤーのセットkeys またはセットvaluesの要素数以上のキーインデックスまたは値インデックスを含めてはなりません。

例

たとえば、次のような GeoJSON フィーチャがあります。

{
    "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
            }
        }
    ]
}

次のような構造になります。

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
}

形状の正確な値は、タイルの投影および範囲によって異なることに注意してください。

ベクタータイルスキーマ

ベクタータイルスキーマ

ファイル形式

投影と境界

内部構造

レイヤー

フィーチャー

ジオメトリーのエンコーディング

コマンドの整数

コマンドの整数の例

パラメータの整数

コマンドタイプ

MoveTo コマンド

LineTo コマンドを使用します

ClosePath コマンド

ジオメトリータイプ

不明なジオメトリータイプです

ポイントのジオメトリータイプ

LineStringのジオメトリーのタイプ

ポリゴンのジオメトリータイプ

ジオメトリーのエンコード例

ポイントの例

マルチポイントの例

LineString の例

複数の LineString を含む例

ポリゴンの例

マルチポリゴンの例

4.4. フィーチャー属性

例

「」に一致する結果は件です

「」に一致する結果はありません

開発者

ベクタータイルスキーマ

ファイル形式

投影と境界

内部構造

レイヤー

フィーチャー

ジオメトリーのエンコーディング

コマンドの整数

コマンドの整数の例

パラメータの整数

コマンドタイプ

MoveTo コマンド

LineTo コマンドを使用します

ClosePath コマンド

ジオメトリータイプ

不明なジオメトリータイプです

ポイントのジオメトリータイプ

LineStringのジオメトリーのタイプ

ポリゴンのジオメトリー タイプ

ジオメトリーのエンコード例

ポイントの例

マルチポイントの例

LineString の例

複数の LineString を含む例

ポリゴンの例

マルチポリゴンの例

4.4. フィーチャー属性

例

「」に一致する結果は 件です

「」に一致する結果はありません

開発者

ポリゴンのジオメトリータイプ

「」に一致する結果は件です