谷歌地图是一种复杂的地图渲染系统，结合了预计算的地图片块（map tiles）和道路分段（road segments）等技术，以实现高效的地图加载和交互体验。
1.预计算地图片块
平铺（Tiling）是地图渲染的一个基本概念。我们不是将整个地图渲染为一个大的自定义图像，而是将世界分割成小块。
客户端只下载用户所在区域的相关图块，然后将它们像马赛克一样拼接起来显示。图块是按不同缩放级别预先计算的。谷歌地图使用 21 种缩放级别。
例如，在缩放级别 0 时，整个地图由一个大小为 256 * 256 像素的磁贴表示。然后在缩放级别 1 时，地图磁贴的数量在南北和东西方向上都增加了一倍，但每个磁贴的大小仍为 256 * 256 像素。因此，缩放级别 1 时有 4 个图块，缩放级别 1 的整个图像为 512 * 512 像素。每递增一级，整组磁贴的像素都是上一级的 4 倍。像素数的增加为用户提供了越来越多的细节。
这样，客户端就能根据其缩放级别以最佳粒度渲染地图，而无需消耗过多带宽来下载细节过多的地块。当我们从移动客户端加载图片时，这一点尤为重要。
优化
- 预计算和缓存：不同缩放级别的地图片块通过预计算生成（静态渲染）。这些片块存储在分布式内容分发网络（CDN）中，用户请求时可以快速加载。
- 动态加载：用户浏览地图时，客户端仅加载当前视口内的片块。平移或缩放地图时，客户端动态请求新片块。
- 向量图块：谷歌地图逐步从位图片块转向向量片块，即以几何数据（如线条、多边形）存储片块内容。向量片块允许在客户端动态渲染，提高灵活性。
2.道路分段
既然我们已经将海量地图转化为地块，我们还需要为道路定义一个数据结构来建模。道路分段是地图中表示道路网络的重要模型，它在导航和路径规划中起关键作用。
图片
道路被分解为分段（segments），每一段是由起点和终点定义的线段。
每段路包含属性信息，如：
- 道路类型（高速公路、城市道路）
- 宽度、限速
- 行驶方向（单行或双向）
道路分段通过拓扑图（graph）连接，每个分段是图中的一条边，路口是图中的节点。例如，交叉口 A 和 B 之间有两条单行道，可以用两条有向边表示。
使用道路拓扑图进行路径规划，基于算法（如 Dijkstra 或 A*）计算最短路径。考虑实时交通数据（如拥堵、封路）调整道路权重，动态更新路径。
