O Google Maps transformou o mundo em um quadrado de tiles, e o Web Mercator se tornou o padrão dos mapas

Em 2005, o Google Maps enfrentava um problema de renderização: um mapa-múndi contínuo, rápido e com zoom sobre conexões web comuns. Sua solução combinou duas escolhas que hoje são tidas como certas — usar uma projeção do tipo Mercator com fórmula esférica e cortar o mapa perto de ±85° de latitude para que o mundo projetado fique exatamente quadrado.

Com um mundo quadrado, a divisão em tiles torna-se aritmética trivial: no zoom 0, o mapa inteiro é um único tile de 256×256 pixels; cada nível de zoom dobra ambos os eixos, de modo que cada endereço de tile é um par de inteiros e cada nível de zoom quadruplica a resolução. Os tiles podem ser pré-renderizados, armazenados em cache e buscados de forma independente — a propriedade que fez o deslocamento e o zoom parecerem instantâneos. A própria documentação do Google ainda descreve o tile base de 256×256 e o corte em ±85° "para tornar quadrada a forma resultante do mapa, o que permite uma lógica mais fácil para a seleção de tiles".

O esquema se espalhou por compatibilidade. O registro EPSG registra a projeção como "WGS 84 / Pseudo-Mercator" (EPSG:3857), com escopo "mapeamento web e visualização", usada pelo Google Maps, OpenStreetMap, Bing, ArcGIS e ESRI; a Esri chegou a migrar o ArcGIS Online para o mesmo esquema de tiles baseado em Mercator em 2009, em vez de combatê-lo.

Tornar o mundo quadrado; dividi-lo em tiles por potências de dois

Um mundo quadrado torna cada endereço de tile uma simples operação matemática com inteiros em qualquer nível de zoom.

Tiles de 256×256 em potências de dois podem ser pré-renderizados, armazenados em cache e transmitidos em fluxo.

Todos os concorrentes adotaram o mesmo esquema, de modo que uma única projeção cobre todos os mapas web.

A fórmula esférica mantém as formas e direções locais utilizáveis em nível de rua.

Escolha a projeção que torna a engenharia trivial: um mundo quadrado com tiles em potências de dois transforma a transmissão de mapas em aritmética de inteiros, e a compatibilidade a tornou o padrão.

O Web Mercator (EPSG:3857) tornou-se a projeção padrão de praticamente todos os mapas online — Google Maps, OpenStreetMap, Mapbox, Bing, CARTO e Esri — e o esquema de tiles ao estilo do Google é a base para serviços de tiles raster e vetoriais. As ferramentas de SIG ainda alertam contra seu uso para cálculos de área, mas, para exibição, ele venceu.