Ομάδα Εργασίας Μηχανικών

Η Ομάδα Εργασίας Μηχανικών του Ιδρύματος OpenStreetMap έχει μια ενημέρωση σχετικά με την προσπάθεια δημιουργίας διανυσματικών πλακιδίων για το openstreetmap.org. Διαβάστε παρακάτω για τη σημασία αυτού του έργου, τι έχει γίνει μέχρι στιγμής και πώς ενσωματώνουν τα σχόλια της κοινότητας, καθώς και τις τεχνικές λεπτομέρειες για όσους θέλουν να μάθουν περισσότερα.

Το ιστορικό

Επί του παρόντος, η ιστοσελίδα openstreetmap.org εξυπηρετεί πλακίδια ράστερ, τα οποία είναι πλακίδια εικόνας που αποτελούνται από pixels – σκεφτείτε μια κατεβασμένη εικόνα μέρους ενός χάρτη. Όμως έχει ξεκινήσει η προσπάθεια για τη δημιουργία διανυσματικών πλακιδίων για την ιστοσελίδα, τα οποία θα βοηθήσουν στη βελτίωση της εμφάνισης και της λειτουργίας του χάρτη. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για το ιστορικό του έργου εδώ.

Τα διανυσματικά πλακίδια δημιουργούν χάρτες ως διανύσματα: σημεία, γραμμές και πολύγωνα. Αποθηκεύουν γεωγραφικά δεδομένα (όπως αυτά που αποτελούν το OpenStreetMap) σε μορφή που επιτρέπει τη δυναμική διαμόρφωση και διαδραστικότητα. Για τους χρήστες, τα διανυσματικά πλακίδια θα αποτελέσουν ένα νέο, μοντέρνο στυλ χάρτη με απρόσκοπτο ζουμ στο openstreetmap.org, ο χάρτης θα μπορεί να ενημερώνεται πιο γρήγορα όταν αλλάζουν τα δεδομένα και λογικά θα οδηγήσει σε καλύτερες επιδόσεις για τους χρήστες.

Μελλοντικά, το πιο συναρπαστικό κομμάτι είναι οι ευκολίες που το έργο διανυσματικών πλακιδίων θα φέρει για τους εθελοντές και τους χρήστες πλακιδίων: Τρισδιάστατους χάρτες, πιο αποτελεσματική ανάμειξη και αντιστοίχιση δεδομένων και ενσωμάτωση άλλων συνόλων δεδομένων, θεματικά στυλ, πολύγλωσσους χάρτες, διαφορετικές προβολές για διοικητικά όρια, διαδραστικά σημεία ενδιαφέροντος, πιο προσβάσιμους χάρτες για χρήστες με προβλήματα όρασης και σίγουρα πολλές άλλες ιδέες που κανείς δεν έχει σκεφτεί ακόμα. Ίσως θυμάστε ότι πολλά από αυτά αποτελούν μακροχρόνια ενδιαφέροντα για άτομα στη κοινότητα του OSM.

Το σχέδιο

Ο στόχος του έργου διανυσματικών πλακιδίων είναι να παρέχει μια εγκατάσταση διανυσματικών πλακιδίων που να μπορεί να λειτουργήσει για το openstreetmap.org – δηλαδή για έναν παγκόσμιο, σύνθετο ιστότοπο βασικών χαρτών με μεγάλη ζήτηση από χρήστες και υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο, όπου τα δεδομένα που διέπουν τον χάρτη αλλάζουν συνεχώς.

Ή για να το θέσουμε τεχνικά, να δημιουργηθεί μια εγκατάσταση για έναν παγκόσμιο σύνθετο χάρτη βάσης υπό υψηλό φορτίο που απαιτεί ενημερώσεις λεπτό προς λεπτό.

Ο Πολ Νόρμαν ηγείται του έργου των διανυσματικών πλακιδίων.

Εργάζεται κάνοντας προσθήκες στο στο έργο του που ονομάζεται Tilekiln το οποίο παράγει διανυσματικά πλακίδια από μια βάση δεδομένων PostgreSQL (όπως αυτή του OpenStreetMap), κάνοντας χρήση του σχήματος Shortbread, το οποίο είναι μια μορφή δεδομένων για το πώς να ονομάζονται τα επίπεδα και οι ιδιότητες μέσα σε ένα διανυσματικό πλακίδιο, και βελτιώνοντας το Themepark, το οποίο επιτρέπει τις προσθήκες δεδομένων του OSM σε βάση δεδομένων Postgres.

Το έργο χωρίζεται σε τρία στάδια:

1. Πρώτος γύρος βελτιώσεων στο Tilekiln και στο Shortbread Themepark

2. Βελτιώσεις παραλληλισμού

3. Το Shortbread ανοιχτά διαθέσιμο σε παραγωγή

Τα δύο πρώτα βήματα έχουν σχεδόν ολοκληρωθεί. Το Tilekiln παράγει τώρα πλακίδια παράλληλα, καθιστώντας πρακτικά δυνατή τη δημιουργία πλακιδίων για ολόκληρο τον κόσμο. Το επόμενο βήμα είναι να ξεκινήσει η εγκατάσταση σε εξοπλισμό του OSMF για την προετοιμασία της παραγωγής.

Τεχνικές λεπτομέρειες για το βήμα 1

Για όσους ενδιαφέρονται για τις τεχνικές λεπτομέρειες σε αυτά που γίνονται εργασίες, υπάρχουν πέντε κύρια στοιχεία του πρώτου βήματος που προαναφέρθηκε.

1. Αυτοματοποιημένη συσκευασία του Tilekiln

2. Δημοσίευση των μετρήσεων του Tilekiln με εξαγωγέα Prometheus

3. Επισκόπηση του Themepark Shortbread

4. Ένας δοκιμαστικός διακομιστής που τρέχει με λεπτό προς λεπτό ενημερώσεις των πλακιδίων Shortbread, εμφανίζοντας πλακίδια κατά παραγγελία

5. Παρουσίαση της δοκιμής στην κοινότητα

Τα σημεία 1 και 2 έχουν ολοκληρωθεί χωρίς να χρειάζεται περαιτέρω συζήτηση. Για το σημείο 3, ο Πολ διαπίστωσε ότι η εφαρμογή osm2pgsql Themepark Shortbread χρειαζόταν περισσότερη δουλειά από το αναμενόμενο, καθώς της έλειπε ένα επίπεδο και παρουσίασε ορισμένα προβλήματα.

Τα σημεία 4 και 5 έχουν ολοκληρωθεί. Ο δοκιμαστικός διακομιστής του Πολ λειτουργεί με ενημερώσεις λεπτό προς λεπτό και οι απαιτήσεις σε εξοπλισμό είναι πιο περιορισμένες από ό,τι αναμενόταν.

Η κοινότητα έχει επίσης προσφέρει χρήσιμα σχόλια, όπως στην ανάρτηση του Πολ στο Φόρουμ Κοινότητας OSM.

Η κοινότητα προσέφερε πολλές προτάσεις, ορισμένες από τις οποίες έχουν ήδη ενσωματωθεί. Οι υπόλοιπες, εντός του πεδίου εφαρμογής, παρατηρήσεις της κοινότητας είναι οι εξής: Οι καμπύλες γραμμές που εμφανίζονται ως ακανόνιστες και τα διανυσματικά πλακίδια που είναι πολύ μεγάλα.

Το πρόβλημα των ακανόνιστων γραμμών οφείλεται στον τρόπο με τον οποίο οι ομαλές καμπύλες αναπαρίστανται στα διανυσματικά πλακίδια. Έχει αντιμετωπιστεί ως επί το πλείστον, αλλά παρόμοια ζητήματα αναμένεται να εμφανιστούν στο μέλλον. Έχει οριστεί μια κλίμακα-στόχος ισοδύναμη με την ελάχιστη κλίμακα του κανονικού επιπέδου πλακιδίων. Η μεγέθυνση σε ακόμη μικρότερη κλίμακα είναι δυνατή, αλλά ενδέχεται να αρχίσουν να εμφανίζονται σφάλματα.

Το μέγεθος των διανυσματικών πλακιδίων θα συνεχίσει να είναι ένα ζήτημα που χρειάζεται συνεχή εργασία, αλλά τα τρέχοντα πλακίδια είναι ιδιαίτερα μεγάλα. Μετά από αυτό το κομμάτω των δοκιμών έχουν γίνει κάποιες αλλαγές που μειώνουν το μέγεθος στο μισό. Η βελτιστοποίηση του μεγέθους των πλακιδίων θα είναι ένα ζήτημα που χρειάζεται συνεχή εργασία, καθώς το μέγεθος των πλακιδίων είναι ο μεγαλύτερος παράγοντας για την εμπειρία του χρήστη.

Τα πλακίδια που παράγονται είναι αξιοποιήσιμα, αλλά υπάρχει ακόμα πολλή δουλειά να γίνει. Τώρα που οι εργασίες παραλληλισμού έχουν ολοκληρωθεί, είναι δυνατή η παραγωγή μεγάλων συνόλων πλακιδίων προκειμένου να δοκιμαστούν, οπότε ο Πολ θα αρχίσει να δουλεύει πάλι τους ορισμούς πλακιδίων για να βελτιώσει το μέγεθος τους και να διορθώσει κάποια εναπομείναντα προβλήματα, αλλά τα τρέχοντα πλακίδια είναι αξιοποιήσιμα.

Στοιχεία για τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται

Ακολουθούν ορισμένες πληροφορίες σχετικά με τα διάφορα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για το εγχείρημα αυτό.

Το Tilekiln είναι ένα λογισμικό γραμμένο από τον Πολ Νόρμαν για τη δημιουργία διανυσματικών πλακιδίων από βάση δεδομένων PostgreSQL. Εναλλακτικές λύσεις είναι το martin (ή ίσως το t_rex). Το Tilekiln είναι υπό ανάπτυξη, αν και χρησιμοποιεί πολλά από τα τυπικά χαρακτηριστικά της PostgreSQL για τη δημιουργία των δεδομένων των διανυσματικών πλακιδίων. Οι περισσότεροι χάρτες που βασίζονται στο OSM (συμπεριλαμβανομένου του osm-carto στο osm.org) παράγονται από ερώτηματα SQL από μια βάση δεδομένων PostgreSQL. Το Tilekiln παράγει διανυσματικά πλακίδια από παρόμοια ερωτήματα. Το Tilekiln είναι νέο.

Το Themepark είναι μέρος της σουίτας εργαλείων osm2pgsql, που επιτρέπει την προσθήκη δεδομένων OSM στο postgres και την κοινή χρήση αυτών των βημάτων επεξεργασίας μεταξύ άλλων έργων. Πολλές μορφές χαρτών OSM που βασίζονται στην PostgreSQL (όπως η osm-carto) χρησιμοποιούν την osm2pgsql.

Η osm2pgsql υπάρχει εδώ και 15+ χρόνια στο OSM, και χρησιμοποιείται σε πολλά πολλά μέρη. Αν και ο Πολ έχει συνεισφέρει κώδικα σε αυτό, δεν είναι ο κύριος προγραμματιστής. Η osm2pgsql έχει γίνει πιο προηγμένη, και καλύτερη, τα τελευταία χρόνια. Μέρος της δύναμής της είναι η προεπεξεργασία των δεδομένων, και το Themepark είναι μια προσπάθεια να γίνουν αυτά τα βήματα προεπεξεργασίας ευκολότερα.

Το Shortbread είναι ένα «σχήμα διανυσματικών πλακιδίων» που δημιουργήθηκε από την Geofabrik. Είναι μια μορφή δεδομένων για το πώς να ονομάζονται τα επίπεδα και οι ιδιότητες εντός ενός διανυσματικού πλακιδίου.

Αυτή η δημοσίευση ιστολογίου περιέχει συνεισφορές από τους Άνταμ Χόιλ, Μικέλ Μάρον, Αμάντα Μακάν, Πολ Νόρμαν και Άντριου Γουάιζμαν.

To Ίδρυμα OpenStreetMap έιναι μια μη κερδοσκοπική οργάνωση, που δημιουργήθηκε για να στηρίξει το εγχείρημα του OpenStreetMap. Είναι αφιερωμένο στην ανάπτυξη, εξέλιξη, και διανομή δωρεάν και ελεύθερων γεωχωρικών δεδομένων που μπορεί να χρησιμοποιήσει και να μοιραστεί ο οποιοσδήποτε. Το Ίδρυμα OpenStreetMap είναι ο ιδιοκτήτης και συντηρητής της υποδομής του εγχειρήματος OpenStreetMap, στηρίζεται οικονομικά σε συνδρομές μελών και δωρεές, και διοργανώνει το ετήσιο, διεθνές συνέδριο State of the Map. Οι εθελοντικές Ομάδες Εργασίας μας και ένα ολιγομελές βασικό προσωπικό δουλεύουν για να στηρίξουν το εγχείρημα OpenStreetMap. Εγγραφείτε στο Ίδρυμα OpenStreetMap για μόνο 15£ το χρόνο ή δωρεάν αν συμμετέχετε ενεργά στο OpenStreetMap.

Το OpenStreetMap θα κάνει ένα μεγάλο άλμα προς τα εμπρός με την εισαγωγή διανυσματικών πλακιδίων στο openstreetmap.org φέτος. Αυτή είναι η πρώτη από μια σειρά αναρτήσεων στο ιστολόγιο όπου θα μοιραζόμαστε την πρόοδό μας.

Για να διευθύνει το έργο μας για τα διανυσματικά πλακίδια, το Ίδρυμα OpenStreetMap προσέλαβε τον Πολ Νόρμαν, μια διάσημη προσωπικότητα στον τομέα της χαρτογραφίας και των ανοικτών δεδομένων, του οποίου το ταξίδι με το OpenStreetMap ξεκίνησε το 2010 με μια τυχαία συνάντηση στα φόρουμ του xkcd. Ο ρόλος του στην κοινότητα απογειώθηκε με το έργο του στο OpenStreetMap Carto το 2013. Η εθελοντική του συμμετοχή στο Ίδρυμα OSM, συμπεριλαμβανομένης της συμβολής του σε διάφορες ομάδες εργασίας και της θητείας του στο διοικητικό συμβούλιο του OSMF, αναδεικνύει τη δέσμευσή του στο έργο. Επαγγελματικά, έχει καταλάβει διάφορες σημαντικές θέσεις στις MapQuest, CartoDB, Wikimedia Foundation και Amazon. Δισεκατομμύρια άνθρωποι έχουν δει τη δουλειά του. Για να διαβάσετε περισσότερα από τον Πολ, επισκεφθείτε το ιστολόγιό του για εμβάθυνση στα τεχνικά θέματα των διανυσματικών πλακιδίων, ακολουθήστε τον στο Mastodon ή στο Twitter.

Τα διανυσματικά πλακίδια αντιπροσωπεύουν μια σημαντική πρόοδο στον τρόπο επεξεργασίας και παρουσίασης των χαρτογραφικών δεδομένων. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά πλακίδια ράστερ, τα οποία είναι στατικές εικόνες με εικονοστοιχεία (πίξελ), τα διανυσματικά πλακίδια είναι περίπου σαν τα ‘SVG’ της χαρτογραφίας: έχουν γραμμές και σημεία. Αυτό αποθηκεύει γεωδεδομένα σε μορφή που επιτρέπει τη δυναμική διαμόρφωση και διαδραστικότητα, επιτρέποντας στο χρήστη να προσαρμόζει την οπτική εμφάνιση του χάρτη χωρίς να αλλάζει τα δεδομένα. Αν αυτό ακούγεται σαν αυτό που έχετε δει σε άλλους χάρτες, έχετε δίκιο! Τα διανυσματικά πλακίδια έχουν γίνει βιομηχανικό πρότυπο στους διαδραστικούς χάρτες που, σε αντίθεση με το openstreetmap.org, δεν ενημερώνονται συχνά, και όπου μπορεί απλώς να επαναϋπολογίζεται ολόκληρη η βάση δεδομένων περιστασιακά.

Αλλά οι χάρτες που εμφανίζονται στο openstreetmap.org είναι αρκετά μοναδικοί! Ενημερώνονται σταδιακά και συνεχώς, ένα λεπτό μετά την επεξεργασία. Είναι ένα κρίσιμο μέρος του βρόχου ανατροφοδότησης για τους χαρτογράφους – και αυτός είναι ο λόγος που ο συγγραφέας αυτής της ανάρτησης ενδιαφέρθηκε εξαρχής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πρέπει να επενδύσουμε στη δική μας συστοιχία λογισμικού διανυσματικών πλακιδίων.

Στο άμεσο μέλλον, για τους χρήστες, αυτό θα σημαίνει ένα νέο, μοντέρνο στυλ χάρτη με απρόσκοπτο ζουμ στο openstreetmap.org. Κοιτάζοντας μπροστά, το πιο συναρπαστικό κομμάτι είναι η ευκολία που θα προσφέρει αυτό το εγχείρημα διανυσματικών πλακιδίων στους εθελοντές και τους χρήστες πλακιδίων: Διαδραστικά σημεία ενδιαφέροντος, πιο προσβάσιμοι χάρτες για χρήστες με προβλήματα όρασης, και είμαι σίγουρος ότι υπάρχουν πολλές άλλες ιδέες που δεν έχει σκεφτεί κανείς ακόμα. Αυτή η τεχνολογία δεν αποτελεί απλώς ένα άλμα στην αισθητική, αλλά και στη λειτουργικότητα, βελτιώνοντας τη συνολική εμπειρία του χρήστη.

Στη κοινοτική έρευνα του 2021 (σελίδα 15), δεν υπήρχε ξεκάθαρη αίσθηση σχετικά με το τι θα πρέπει να πράξει το ίδρυμα σχετικά με τα διανυσματικά πλακίδια. Παρατηρήσαμε μια ρήξη στις προτιμήσεις: κάποιοι υποστήριζαν την ανάπτυξη υπό την καθοδήγηση εθελοντών, ενώ άλλοι την επαγγελματική εμπλοκή. Το οικοσύστημα έχει εξελιχθεί από τότε, καθιστώντας ευκολότερη την ανάπτυξη πάνω σε υπάρχοντα θεμέλια λογισμικού. Βλέπουμε το εγχείρημά μας ως μια λογική ισορροπία μεταξύ των δύο πιο δημοφιλών απαντήσεων. Η επένδυση σε βασικό λογισμικό είναι επίσης μέρος του πολυετούς στρατηγικού μας σχεδίου.

Το Ίδρυμα OpenStreetMap εξαρτάται από δωρεές για να ολοκληρώσει αυτό το εγχείρημα. Αν θέλετε να υποστηρίξετε το έτος διανυσματικών πλακιδίων συγκεκριμένα, μπορείτε να κάνετε δωρεά και να γράψετε ‘vector tiles’ στο μήνυμα δωρεάς. Κάθε συνεισφορά, μικρότερη ή μεγαλύτερη, υποστηρίζει άμεσα την ικανότητά μας να διασφαλίσουμε ότι το OpenStreetMap θα είναι ανοιχτό, προσβάσιμο και δυναμικό για όλους. Η υποστήριξή σας δεν είναι απλώς μια δωρεά- είναι μια επένδυση στο μέλλον της χαρτογράφησης ανοιχτού κώδικα.

Βρισκόμαστε μόλις στην αρχή αυτού του συναρπαστικού ταξιδιού. Μείνετε συντονισμένοι καθώς θα εμβαθύνουμε περισσότερο στις επιμέρους πτυχές του σχήματος και του στυλ σε μελλοντικές αναρτήσεις στο ιστολόγιο.