專利名稱：Vge符號模型及基于該模型的地圖符號共享系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地理信息系統(tǒng)(GIS)、計算機輔助設計(CAD)、計算機地圖制圖(CAC)， 導航地圖、手機地圖、電子地圖等領域，特別涉及一種地圖符號共享系統(tǒng)和共享方法。
背景技術：
地圖符號是地圖的圖解語言，是表達地圖內容的基本手段，用來溝通客觀世界、制 圖者和用圖者。它通過象形的、會意的圖形剌激人的左腦，產(chǎn)生心像，來傳遞地理實體的特 征、分布規(guī)律等信息。地圖符號設計及地圖符號庫是地理信息系統(tǒng)(GIS)、地圖制圖以及各 類電子地圖軟件的關鍵技術之一。GIS與CAD是兩個不同的平臺，前者強調數(shù)據(jù)管理、空間 分析，以地理對象為中心，而后者強調制圖，以圖形為中心。在實際工作中，如測繪、規(guī)劃等 領域，需要利用CAD、 GIS相關軟件采集兩套數(shù)據(jù)，分別供地圖制圖與空間分析，造成了長期 存在的問題——"兩庫并存"。地圖符號共享方面的缺陷是造成該問題的重要因素，由于不 同系統(tǒng)之間(CAD與GIS平臺之間、GIS各系統(tǒng)之間)符號數(shù)據(jù)模型、存儲方式和繪制策略 的差異以及符號信息與空間數(shù)據(jù)關聯(lián)方式不同，導致地理數(shù)據(jù)共享時符號信息沒有同步共 享；系統(tǒng)互操作時，符號信息丟失、變形。因此，解決好地圖符號的共享具有非常重要的意 義。為了實現(xiàn)地圖符號的共享，人們嘗試了 TrueType字體、符號對應表等多種方法，但是， 由于不同系統(tǒng)在地圖符號數(shù)據(jù)結構、構圖方式根源上的差異，導致這些方法均不能從根本 上解決地圖符號共享的問題。0GC制定的Styled Layer Descriptor (SLD)規(guī)范試圖統(tǒng)一地 圖符號的數(shù)據(jù)結構，但是，"SLD"圖元類型單一，沒有得到廣泛的認可。 為解決上述問題，需要一種新的方法，能夠共享當前主流的GIS與CAD平臺中的地 圖符號，共享GIS、 CAD與專業(yè)圖形軟件中的符號，實現(xiàn)符號庫的"一庫多用"。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種地圖符號模型以及基于該模 型的地圖符號共享系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠分別供不同的CAD與GIS平臺使用。本發(fā)明的另一個發(fā) 明目的在于，提供一種地圖符號共享方法，該方法能夠基于同一地圖符號庫，能夠實現(xiàn)GIS、 CAD、專業(yè)圖形軟件間的符號共享，實現(xiàn)地圖符號庫的"一庫多用"。
實現(xiàn)本發(fā)明的第一個發(fā)明目的的技術方案是 基于路徑的地圖符號模型(以下簡稱VGE符號模型)，該模型由地圖符號數(shù)據(jù)模型 與地圖符號渲染器組成。 所述地圖符號數(shù)據(jù)模型由點狀符號、線狀符號、面狀符號等構成。點狀符號包括矢 量點狀符號、柵格點狀符號以及圖表點狀符號；線狀符號由筆劃與線裝飾組成；面狀符號 則由填充構成，填充可以分為顏色填充、漸變色填充、圖案填充、點狀符號填充、線狀符號填 充和紋理填充六種填充模式；線狀符通過接口對輪廓進行仿射變換，將線狀符號變換為面 狀符號。 所述地圖符號渲染器由筆劃處理器、填充處理器以及路徑變換三個接口組成。
所述渲染器與畫布關聯(lián)，所述渲染器與畫布關聯(lián)，可以創(chuàng)建虛擬畫布，或將畫布與
設備環(huán)境句柄關聯(lián)，或進行多通道輸出。 實現(xiàn)本發(fā)明第二個發(fā)明目的的技術方案是 基于VGE符號模型的地圖符號共享系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基于路徑的地圖符號模型(以 下簡稱VGE符號模型)、地圖符號設計器、地圖符號轉換器和地圖符號適配器組成；其中，
所述VGE符號模型由地圖符號數(shù)據(jù)模型與地圖符號渲染器組成；
所述地圖符號設計器，用于基于VGE符號模型設計地圖符號、專業(yè)領域符號以及 廣義圖形符號； 所述地圖符號轉換器，用于在VGE符號模型的基礎上，讀取CAD、 GIS、專業(yè)圖形軟
件的符號或圖形文件，將它們轉換為統(tǒng)一格式的地圖符號(VGE符號)； 所述地圖符號適配器，用于通過二次開發(fā)或API方式將所述地圖符號渲染器應用
到GIS相關軟件平臺中。 所述地圖符號數(shù)據(jù)模型的符號庫由點狀符號、線狀符號和面狀符號構成；點狀符 號包括矢量點狀符號、柵格點狀符號和圖表點狀符號；線狀符號由筆劃與線裝飾組成；面 狀符號則由填充構成，填充包括顏色填充、漸變色填充、圖案填充、點狀符號填充、線狀符號 填充和紋理填充六種填充模式；線狀符號通過接口對輪廓進行仿射變換，將線狀符號變換 為面狀符號。 所述地圖符號渲染器由筆劃處理器、填充處理器以及路徑變換三個接口組成。所 述渲染與畫布關聯(lián)，畫布可以與設備環(huán)境句柄、柵格圖片關聯(lián)，也可以創(chuàng)建虛擬畫布，以及 將其進行多通道輸出。 實現(xiàn)本發(fā)明第三個發(fā)明目的的技術方案是 基于VGE符號模型的地圖符號共享方法，該方法包括下列步驟 步驟1基于VGE符號模型構建VGE地圖符號設計器，生成符號文件； 步驟2針對已有的其它格式的(如*. dxf、 *. style)符號文件，進行地圖符號轉
換，將CAD、GIS以及專業(yè)圖形軟件中的符號直接導入VGE符號庫； 步驟3將VGE符號及其高質量的渲染引擎直接嫁接到對應的GIS軟件平臺之中， 屏蔽軟件本身的渲染，提高地圖屏幕渲染的質量； 步驟4在對應的GIS軟件中，在對應的GIS軟件中，利用嵌入式的地圖符號渲染引 擎將地圖打印輸出。 本發(fā)明的優(yōu)點是將地圖符號數(shù)據(jù)與地圖符號渲染分離，在地圖符號數(shù)據(jù)方面，該 符號可以同化目前CAD、 GIS以及專業(yè)圖形軟件制作的符號，實現(xiàn)相關CAD平臺中自由曲線 (Nurbs)的無損映射，支持地形圖符號、專業(yè)領域符號以及復雜圖形的設計。在地圖符號渲 染方面，采用專業(yè)的圖形渲染引擎，可以在多個GIS平臺中嫁接該引擎實現(xiàn)地圖的高質量 輸出。能夠將地圖輸出為PDF、EPS、SVG等多種格式，實現(xiàn)地圖的多通道輸出。從而實現(xiàn)了 GIS、 CAD、專業(yè)圖形軟件間的符號共享，實現(xiàn)地圖符號庫的"一庫多用"。


圖1本發(fā)明實施例1地圖符號數(shù)據(jù)模型示意圖 圖2本發(fā)明實施例2和3基于VGE符號模型的地圖符號共享結構示意圖
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
實施例1 本發(fā)明提供的VGE符號模型由地圖符號數(shù)據(jù)模型與地圖符號渲染兩大部分組成。 其中 如圖1所示，地圖符號數(shù)據(jù)模型由點狀符號、線狀符號、面狀符號等構成。點狀符 號包括矢量點狀符號、柵格點狀符號以及圖表點狀符號；線狀符號由筆劃與線裝飾組成； 面狀符號則由填充構成，填充可以分為顏色填充、漸變色填充、圖案填充、點狀符號填充、線 狀符號填充、紋理填充等六種填充模式；線狀符號可以通過接口對輪廓進行仿射變換，將線 狀符號變換為面狀符號。 地圖符號渲染器由筆劃處理器、填充處理器以及路徑變換三個接口組成。渲染與 畫布關聯(lián)，畫布可以與設備環(huán)境句柄、柵格圖片關聯(lián)，也可以創(chuàng)建虛擬畫布，以及將其進行 多通道輸出。
實施例2 如圖2所示，基于VGE符號模型的地圖符號共享系統(tǒng)，該系統(tǒng)由VGE符號模型、地 圖符號設計器、地圖符號適配器和地圖符號轉換器組成；其中，
VGE符號模型由地圖符號數(shù)據(jù)模型與地圖符號渲染器組成； 地圖符號設計器，用于基于VGE符號模型設計地圖符號、專業(yè)領域符號以及廣義 圖形符號； 地圖符號轉換器，用于在VGE符號模型的基礎上，讀取CAD、 GIS、專業(yè)圖形軟件的 符號或圖形文件，將它們轉換為統(tǒng)一格式的地圖符號(VGE符號)； 地圖符號適配器，用于通過二次開發(fā)或API方式將所述地圖符號渲染器應用到
GIS相關軟件平臺中。 實施例3 本發(fā)明還提供了一種基于VGE符號模型的地圖符號共享方法，包括地圖符號設計 器、地圖符號轉換器以及地圖符號適配器。 如圖2所示，基于VGE符號模型的地圖符號共享方法，該方法采用以下步驟
步驟1、利用VGE地圖符號設計器制作地圖符號，該符號設計器是基于VGE符號模 型構建，因此能夠制作幾乎所有符號，生成符號文件。 步驟2、針對已存在的其它格式的(如*. dxf、 *. style)符號文件，利用地圖符號 轉換器將CAD、GIS以及專業(yè)圖形軟件中的符號直接導入VGE符號庫。因為VGE地圖符號數(shù) 據(jù)模型中增加了非均勻有理B樣條曲線，該曲線為STEP標準中自由型曲線唯一表示方法， 為所有圖形的統(tǒng)一表達方式，因此可以將CAD、 GIS以及專業(yè)圖形軟件中的符號無損轉換至 VGE符號庫中，函數(shù)如下
LoadFromFile(string file); 用于導入CAD、GIS以及專業(yè)圖形軟件中制作的符號，參數(shù)file為外部存儲設備中 一個符號或圖形文件的完整路徑。 步驟3、地圖符號適配器將VGE符號及其高質量的渲染引擎直接嫁接到對應的GIS
5軟件本身的渲染，提高地圖屏幕渲染的質量。地圖符號適配器的重點是
地圖符號渲染，而虛擬畫布是地圖符號渲染的核心環(huán)節(jié)，我們定義一個Canvas畫布類，其
中提供了以下四個函數(shù) ①AttachHDC(HDC hdc); 用于將畫布關聯(lián)到一個Windows設備上下文句柄上進行符號繪制，參數(shù)hdc為
Windows設備上下文句柄類型。 ②Attachlmage(string image) 用于將畫布關聯(lián)到一個圖像文件上進行符號繪制，參數(shù)image為外部存儲設備中 一個圖像文件的完整路徑。③Exportlmage(string file, string format) 用于將地圖繪制內容輸出到一個外部圖像文件中，參數(shù)file為外部存儲設備中 一個圖像文件的完整路徑，format為矢量文件的文件格式，如BMP、 JPEG、 GIF等。
④Create (int width, int hight， ColorFormat cf) 用于在內存中創(chuàng)建一個虛擬的畫布對象，該對象以一個位圖塊的形式進行交換和 訪問。參數(shù)wi dth為虛擬畫布的寬度，hi ght為虛擬畫布的的高度，cf為虛擬畫布的色彩格式。 步驟4、在對應的GIS軟件中，利用嵌入式的VGE符號渲染引擎將地圖打印輸出，可 以輸出為PDF、 EPS等格式，供制圖使用，其函數(shù)如下
Export(string file, string format) 用于將地圖繪制內容輸出到一個外部矢量文件中，參數(shù)file為外部存儲設備中 一個矢量文件的完整路徑，format為矢量文件的文件格式，如EPS、PDF、 SVG。
權利要求
VGE符號模型，其特征是，該模型由地圖符號數(shù)據(jù)模型與地圖符號渲染器組成。
2. 根據(jù)權利要求l所述的VGE符號模型，其特征是，所述地圖符號數(shù)據(jù)模型由點狀符 號、線狀符號、面狀符號等構成。點狀符號包括矢量點狀符號、柵格點狀符號以及圖表點狀 符號；線狀符號由筆劃與線裝飾組成；面狀符號則由填充構成，填充可以分為顏色填充、漸 變色填充、圖案填充、點狀符號填充、線狀符號填充和紋理填充六種填充模式；線狀符號通 過接口對輪廓進行仿射變換，將線狀符號變換為面狀符號。
3. 根據(jù)權利要求1所述的VGE符號模型，其特征是，所述地圖符號渲染器由筆劃處理 器、填充處理器以及路徑變換三個接口組成。
4. 根據(jù)權利要求3所述的VGE符號模型，其特征是，所述渲染器與畫布關聯(lián)，可以創(chuàng)建 虛擬畫布，或將畫布與設備環(huán)境句柄關聯(lián)，或將渲染器進行多通道輸出。
5. 基于VGE符號模型的地圖符號共享系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)由地圖符號模型、地圖符 號設計器、和地圖符號轉換器組成；其中，所述VGE符號模型由地圖符號數(shù)據(jù)模型與地圖符號渲染器組成； 所述地圖符號設計器，用于基于VGE符號模型設計地圖符號、專業(yè)領域符號以及廣義 圖形符號；所述地圖符號轉換器，用于在VGE符號模型的基礎上，讀取CAD、GIS、專業(yè)圖形軟件的 符號或圖形文件，將它們轉換為統(tǒng)一格式的地圖符號(VGE符號)；所述地圖符號適配器，用于通過二次開發(fā)或API方式將所述地圖符號渲染器應用到 GIS相關軟件平臺中。
6. 根據(jù)權利要求5所述的地圖符號共享系統(tǒng)，其特征是，所述地圖符號數(shù)據(jù)模型的符 號庫由點狀符號、線狀符號和面狀符號構成；點狀符號包括矢量點狀符號、柵格點狀符號和 圖表點狀符號；線狀符號由筆劃與線裝飾組成；面狀符號則由填充構成，填充包括顏色填 充、漸變色填充、圖案填充、點狀符號填充、線狀符號填充和紋理填充六種填充模式；線狀符 號通過接口對輪廓進行仿射變換，將線狀符號變換為面狀符號。
7. 根據(jù)權利要求5所述的地圖符號共享系統(tǒng)，其特征是，所述地圖符號渲染器由筆劃 處理器、填充處理器以及路徑變換三個接口組成。
8. 根據(jù)權利要求5所述的地圖符號共享系統(tǒng)，其特征是，所述渲染器與畫布關聯(lián)，畫布 與設備環(huán)境句柄、柵格圖片關聯(lián)，或創(chuàng)建虛擬畫布，將其進行多通道輸出。
9. 基于VGE符號模型的地圖符號共享方法，其特征是，該方法包括下列步驟 步驟1基于VGE符號模型構建VGE地圖符號設計器，生成符號文件；步驟2針對已有的其它格式的(如*. dxf、 *. style)符號文件，進行地圖符號轉換，將 CAD、GIS以及專業(yè)圖形軟件中的符號直接導入VGE符號庫；步驟3將VGE符號及其高質量的渲染引擎直接嫁接到對應的GIS軟件平臺之中，屏蔽 軟件本身的渲染，提高地圖屏幕渲染的質量；步驟4在對應的GIS軟件中，在對應的GIS軟件中，利用嵌入式的地圖符號渲染器將地 圖多通道輸出。
10. 根據(jù)權利要求9所述的地圖符號共享方法，其特征是，所述步驟4中，地圖的輸出格 式為PDF、EPS或SVG格式。
全文摘要
本發(fā)明公開了VGE符號模型及基于該模型的地圖符號共享系統(tǒng)和方法，VGE符號模型由地圖符號數(shù)據(jù)模型與地圖符號渲染兩大部分構成。本發(fā)明還提供了基于該模型的地圖符號共享系統(tǒng)，分為數(shù)據(jù)共享與功能共享，包括VGE符號模型、地圖符號設計器、地圖符號轉換器以及地圖符號適配器。本發(fā)明的優(yōu)點是地圖符號數(shù)據(jù)與地圖符號渲染分離，可以同化目前CAD、GIS以及專業(yè)圖形軟件制作的符號；采用專業(yè)的圖形渲染引擎，可以在多個GIS平臺中嫁接該引擎實現(xiàn)地圖的高質量輸出與多通道輸出。從而實現(xiàn)了GIS、CAD、專業(yè)圖形軟件間的符號共享，為地圖符號庫的“一庫多用”、地圖符號的“所見即所得”提供了一條途徑。
文檔編號G06F17/30GK101789030SQ20101902603
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權日2010年2月3日
發(fā)明者吳明光, 溫永寧, 盛業(yè)華, 閭國年, 陳泰生 申請人:南京師范大學