计算机地图制图软件中图形控制措施的探讨.doc

龙源期刊网 计算机地图制图软件中图形控制措施的探讨作者：热西旦.热依木江来源：科技创新导报2011年第16期摘 要:在社会的各个领域，地图都起着至关重要的作用，但是随着科技及经济的发展，需要的地图越来越精细复杂，手工制图已经不能满足社会的需要了，计算机可以处理庞大的复杂的数据，将计算机技术引入到地图学对其建设与发展起了非常大的作用。本文详细介绍了计算机地图制图软件中数据结构的分类及其符号化，并对利用制图软件实现图形的无级缩放、平移以及快速移动做了详细阐述。 关键词:数据结构无级缩放平移快速恢复 中图分类号:TP31 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0097-01 1 引言 现今的社会是信息时代，科学与计算机技术飞速发展，特别是尤个人电脑的处理能力大大地提高，使得图形处理设备快速发展及更新，计算机地图制图、地理信息系统和电子地图像雨后春笋一样迅速发展起来。计算机地图制图运用先进的电子计算机、扫描仪、数字化仪、胶片机、绘图机、光盘等系统硬件和图形输入、识别、制图、输出等软件，从而使资料数字化、符号化以及制图自动化得以实现。计算机地图制图（以下简称CAC）过程主要分为数据采集、数据处理与数据输出三个阶段，其中空间数据结构不仅决定了数据采集与处理的方法，还决定数字地图输出形式，因此空间数据结构在计算机地图制图的过程中有重要作用。 2 地图空间数据结构 地图空间数据结构包含矢量数据结构与栅格数据结构。矢量数据结构为点、线、面，其能够构成现实世界中的各种复杂实体，若可以把问题描述为线或者边界的时候就特别方便了；然而栅格数据的构是通过空间点密集并将其规则排列来表示整体空间现象的。 一般矢量数据的符号化是由符号化程序并依据符号库中储存的符号信息来实现的。在其符号化前要对将要绘制的符号来编码，并形成符号的信息块以及建立符号库。矢量数据符号化包含符号信息块方式以及程序块式。 而栅格数据符号化一般采取信息块方式，基本没有使用程序块方式的。 栅格符号主要缺点是不能够随意的缩放。因为缩放的时候栅格必须要用整数来表示其象素，所以缩放各部分的形变就相对较大。 绘制点符号。把分类后的特征码对应栅格符号的信息块调入之后并进行一定的缩放，接着在定位的轴线旋转之后将符号平移，符号的中心点平移的位置要和预订的符号定位处一致，这样就完成了绘制点符号。绘制点符号的本质是在符号的空间选取点符号并将其平移至所需位置。 绘制线符号。绘制栅格线符号与绘制矢量线状符号的信息块的方法类似，只用到基本的绘图元素，转弯方向和符号转弯时宽度决定了线符号转弯区。此外，绘制线符号的时候其方向的改变在现有的栅格条件下仅三个角度，即135，90与45。 绘制平面符号。平面符号一般是ninj矩阵，第一步是将面区域填充，第二步是取出面内的点阵，ninj面符矩阵和分块来做“与”运算来完成面符的绘图。同时也可以对后续底色和前景的色彩设计修饰。 3 地图图形的控制 3.1 图形的无级缩放 图形的坐标变换指把笛卡儿坐标变换为屏幕坐标。手工绘图的时候，用到的是直角坐标系，因为直角坐标系是由法国人笛卡儿发明的，所以也称为笛卡儿坐标系。直角坐标系坐标实际上为两条垂直相交且可延伸到无限远处的实数线，定义两条线交点称为原点，记为（0，0），则纸面上的空间任一点坐标均是由两个数值X、Y组成，X、Y可以是负数，也可以正数。但是计算机屏幕的坐标系和直角坐标系不同，其原点的位置在默认的情况下位在窗口左上角，X轴正方向向右延伸，Y轴正方向向下延伸，因此所有坐标均为正值。还有坐标轴不是实数线，而是整数线，因此坐标值都是整数，而不是全体实数。因而在计算机图形学中，直角坐标变换到屏幕坐标的公式如下： 其中：是直角坐标系中的坐标，是其在屏幕设备坐标系中的坐标，则是屏幕上显示图形区域，是感兴趣各个绘图区域。 3.2 图形的平移 对专业的制图软件来说，如果使用平移按钮来移动图形时，就需要图形具有漫游效果，本文给出的是利用双内存副本的技术来实现图形漫游效果方法：当图形需要平移的时候，利用漫游图形内存的副本位图MemeryBMP以及一幅等大内存缓冲的位图BufferBMP来表示图形漫游效果，这样就避免了在漫游过程中经常出现的屏幕闪烁的现象。当需要移动图形位置的时候，先把BufferBMP位图填充空白位图，接着把内存的副本MemeryBMP中的图形复制到BufferBMP中来操作平移，然后把平移后的BufferBMP中位图再一次复制到屏幕，应用这个方法只要鼠标没有释放平移的过程并且不断移动，就可以反复地执行把BufferBMP位图填充空白之后再把MemeryBMP中内容复制到BufferBMP来实现图形的平移，最后复制到屏幕来表示这一过程。因此，清屏及漫游图形的副本在新位置复制是第一步是在第二个内存图形来完成，第二步再把第二个内存图形中最后的结果一次性的拷入到窗口图形，这样的操作不仅实现了图形移动，而且又避免在窗口上由于频繁地清屏造成的闪烁现象。 3.3 图形的快速恢复 如果屏幕上的图形遭到破坏后（例如被其它的窗口挡住后又要重新显示的时侯），就需要图形可以快速地恢复，而不是简单的重新绘制。本文介绍了一种双缓冲技术用于实现图形快速恢复的方法。首先把图形绘入窗口并同时的也把图形拷贝到内存缓冲区储存副本。设定内存缓冲的标志为mbBufferFlag，当判断此标志收到窗口图形被其它的窗口破坏的信息之后，Windows就会以Paint事件来报告给更新窗口图形，这时就会立刻的执行把图形由内存复制到窗口操作，这样就实现了图形直接、快速恢复，比简单的重新绘制图形效果更好。 4 结语 信息科技飞速的发展给各种科学数据的处理提出了新的挑战，人脑要处理这些庞大的数据就显得力不从心，因此利用计算机的相关软件就显得方便快捷多了。对于地图的绘制来说，计算机地图制图软件就可以提供了一种直观、可控、实时的有效处理图形的手段。其中图形缩放平移及其快速恢复是这一制图软件的重要技术，本文介绍的实现图形控制的方法已经应用于“国土资源大调查”项目“地学软件包移植与矿产资源GIS评价系统（Mineral Resources Assessment System based on GIS）”中，经实践证明，这几种方法快速有效，其应用的结果也比较令人满意。此外，计算机地图制图软件技术也可以应用于其它制图软件。 参考文献 1 徐庆荣,杜道生,黄伟等.计算机地图制图原理M.武汉:武汉测绘科技大学出版社,1