Google Maps: Sehr interessante Einblicke in die Entwicklung & Technologien der Karten-Plattform

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Vor mittlerweile über 13 Jahren hat Google ein Produkt auf den Markt gebracht, das ganz neue Geschäftszweige geschaffen und einige revolutioniert hat: Google Maps. Heute ist das Bedienkonzept von Google Maps Standard, aber damals war es etwas ganz Neues und konnte die Menschen begeistern. Jetzt gibt ein Entwickler interessante Einblicke in die Technik hinter Google Maps, die vielen Hürden auf dem Weg zum heutigen Produkt und auch einige Zukunftsaussichten.


Google Maps gehört zu den wichtigsten Produkten des Unternehmens und wird von weit über 1 Milliarde Nutzern auf der Suche nach Informationen, Bewertungen, Routen, Fotos und vielen weiteren Dingen verwendet. Viele heute populäre Features kamen erst später dazu – etwa die Bewertungen, die Streetview-Aufnahmen sowie die vielen Detailinformationen zu allen Einträgen auf der Karte. Zu Anfang gab es lediglich die Kartenansicht, die Satellitenaufnahmen sowie die Business-Einträge auf der Karte und eine einfache Routenplanung.

google maps logo

In einem sehr langen und interessanten Blog-Beitrag gibt ein Google Maps-Entwickler interessante Einblicke in die Technologie hinter den Karten. Ganz am Anfang war die Frage der Darstellung zu klären, denn es gibt Dutzende verschiedene Möglichkeiten, die bekanntlich kugelrunde Erde (zumindest auf dem Globus ist sie rund) auf einer flachen Karte darzustellen. Am Ende hat man sich für die Mercator-Darstellung entschieden, die erst vor wenigen Wochen gegen einen echten Erdball ausgetauscht wurde und somit die Dimensionen korrekter darstellt.

google maps projections

Bis zum Erscheinen von Google Maps und teilweise auch noch viele Jahre danach, waren Online-Karten praktisch nur eine endlose Anreihung von einzelnen Stadtplan- oder Landkarten-Ausschnitten. Um diese Karten herum waren dann jeweils vier oder manchmal auch mehr Pfeile, mit denen in Richtung der einzelnen Himmelsrichtungen gewechselt werden konnte. Gute Plattformen haben dann den darin anschließenden Ausschnitt geladen und dargestellt – schlechte Plattformen haben dann gar die gesamte Webseite neu geladen. An ein echtes Umschauen auf der Karte war somit nicht zu denken.



google maps 2005
So sah Google Maps im Start-Jahr 2005 aus

Google Maps hat aber nicht nur die frei verschiebbare Karte eingeführt, sondern war auch bei vielen anderen grundlegenden Funktionen Vorreiter, die heute in jeder Karten-Software zu finden sind: Die vielen zur Verfügung stehenden Zoom-Stufen (heute sind es in der Regel 21) aber auch die aufbereiteten Kartendaten. Damalige Plattformen bestanden häufig tatsächlich nur aus den gleichen Bildern wie ein Stadtplan, inklusive den vielen Informationen und der Farbgebung. Beides war aber kaum für Online-Karten geeignet.

Der Kartenausschnitt

google maps tiled map

Das Konzept des verschiebbaren Kartenausschnitts wurde nicht von Google Maps erfunden, es war aber die erste Mainstream-Plattform, die eine solche Methode dank der damals stark gehypten AJAX-Technologie nutzte. Interessant dabei ist, dass der Nutzer eigentlich nicht die Kartenausschnitte, sondern den gesamten Container verschiebt, in dem diese Ausschnitte enthalten sind. Sobald ein Ausschnitt dann aus dem Sichtbereich des Nutzers fällt, wird dieser entfernt und der Speicher wieder freigegeben. Umgekehrt werden beim Verschieben auch die jeweiligen benachbarten Ausschnitte geladen. Im Blogpost gibt es sehr viele grafische Beispiele und detailreiche Erklärungen dazu.

Das Zoomen

Google Maps bietet je nach Region bis zu 21 Zoomstufen in der Kartenansicht, die in jeder einzelnen Stufe auch ganz verschiedene Informationen enthalten können. Straßennamen werden etwa erst bei sehr hohen Stufen sichtbar, während Hauptstraßen oder Autobahnen schon vorher sichtbar sind. Andersherum verschwinden Informationen wie Bezirksnamen, Städtenamen & Co. bei hohen Zoomstufen. Damit auch diese Zoom so butterweich abläuft wie das Scrollen auf der Karte, setzen die Entwickler auf einen sehr einfach Trick:

Sobald der Nutzer zoomen möchte, wird der Kartenausschnitt einfach vergrößert und gezoomt, was kurzzeitig zu einer Verpixelung der Karte führen kann – was aber kaum wahrnehmbar ist. Noch während der Ausschnitt vergrößert wird, wird im Hintergrund der passende Ausschnitt mit der passenden Zoomstufe gesucht und nachgeladen. Sobald dieser fertig geladen ist, wird die gezoomte Ansicht ausgeblendet. Im Normalfall geschieht das alles so schnell, dass der Nutzer es kaum bemerkt.

Deutlich einfacher wurde das übrigens durch die Vector Maps, die dynamisch gerendert werden und nicht mehr nur aus stumpfen Bildern bestehen.



In Zukunft möchte man auch Animationen einfacher in die Karte bringen, so wie es sie schon einmal in Google Earth gegeben hat, wenn einer bestimmten Strecke gefolgt wurde. Wie das Aussehen könnte, seht ihr in obigem Video. Derzeit ist diese Technologie aber noch nicht in Maps integriert, verschafft zukünftig aber vielleicht noch mehr Möglichkeiten, um die gesamte Navigation noch weicher zu gestalten und auch solche Inhalte darzustellen, ohne nur die fertige Linie auf der Karte zu platzieren.

Ein interessantes Detail noch am Rande: Die gesamte Weltkarte auf der höchsten Zoomstufe hat eine Auflösung von 500 Millionen Pixeln und verbraucht 25.000 Terabyte Speicherplatz. Viele weitere Details und Einblicke findet ihr im Blogbeitrag des Entwicklers. Angesichts dessen, wie wichtig Google Maps heute ist, fiel die damalige Ankündigung sehr wortkarg aus. Ihr findet sie hier.

» Die Einblicke des Entwicklers in Google Maps

Siehe auch
» Google Photos: Entwickler geben interessante Einblicke ein in die Entwicklung des Foto-Streams
» Google Maps & Websuche: Bundesjustizministerium verlangt Aufklärung über Standorterfassung
» Google Maps: Navigation mit Augmented Reality & Streetview-Aufnahmen wird getestet (Video)


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