本發(fā)明公開了基于圖元組合模型的矢量化符號動態(tài)標繪方法，屬于數(shù)字處理的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前對于動態(tài)矢量化符號的實現(xiàn)有兩種方法：①在已有的軟件基礎(chǔ)上利用其二次開發(fā)語言及自身的圖形編輯功能來實現(xiàn)，如Mapinfo公司的MapBasic語言和Arclnf08.01的ArcMap模塊中的交互符號設(shè)計系統(tǒng)StyleManage；②針對具體軟件提供的功能來設(shè)計、繪制符號，如Maplnfo公司的MapX組件。雖然以上方法各有特點，但是使用較復雜，需要開發(fā)人員花費大量時間熟悉軟件使用方法，并且這類畫圖軟件所繪制的矢量符號對其平臺依賴性很強，需要對已經(jīng)繪制好的矢量符號進行小的修改，比如：角度的變化、寬度的變化等，都相當于重新再繪制一個新的符號。同時，由于各軟件的差異，構(gòu)建出的動態(tài)符號缺乏通用性，無法跨平臺移植。矢量標繪文件與矢量標繪加載代碼不能有效分離，兩者之間耦合性高。不利于再修改等后期操作，增加了開發(fā)人員的工作量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了基于圖元組合模型的矢量化符號動態(tài)標繪方法，將XML文件和math標簽結(jié)合起來用以得到對應于基本圖元模型的動態(tài)矢量標識，實現(xiàn)了符號的動態(tài)標繪，解決了XML文檔與結(jié)構(gòu)耦合度高，后期難以對矢量符號擴展，跨平臺移植難的技術(shù)問題。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：

基于圖元組合模型的矢量化符號動態(tài)標繪方法，包括如下步驟：

A、建立基本圖元模型庫；

B、描述符號XML文件，所述符號生成XML文件包括：描述符號應用場景的根節(jié)點以及分別描述主控制點集、從屬控制點集的子節(jié)點，所述描述主控制點集的子節(jié)點從屬于根節(jié)點，描述從屬控制點集的子節(jié)點從屬于描述主控制點集的子節(jié)點，其中，

根節(jié)點包含但不限于圖元集信息，圖元集包含用于組合生成符號的各基本圖元，

描述主控制點集的子節(jié)點包含但不限于：主控制點位置信息以及描述用于計算主控制點位置信息運算的math標簽，主控制點集為決定各圖元形狀的點的集合，

描述從屬控制點集的子節(jié)點包含但不限于：從屬控制點位置信息以及描述用于計算從屬控制點位置信息運算的math標簽，從屬控制點集為配合各主控點確定圖元形狀的點的集合；

C、解析符號XML文件獲取對應于基本圖元模型庫的矢量標識，提取各矢量標識的主控制點位置信息、從屬控制點位置信息；

D、依據(jù)基本圖元模型庫，根據(jù)步驟C解析得到的矢量標識以及提取的主控制點位置信息、從屬控制點位置信息標繪圖元，組合各圖元生成符號。

進一步的，所述基于圖元組合模型的矢量化符號動態(tài)標繪方法中，步驟B描述的符號XML文件中，根節(jié)點還包含擴展集，擴展集包含用于組合生成符號的組合圖元。

進一步的，所述基于圖元組合模型的矢量化符號動態(tài)標繪方法中，根節(jié)點、描述主控制點集的子節(jié)點、描述從屬控制點集的子節(jié)點都包含描述自身與其它節(jié)點相互關(guān)系的索引信息。

作為所述基于圖元組合模型的矢量化符號動態(tài)標繪方法的再進一步優(yōu)化方案，步驟C中所述從屬控制點位置信息根據(jù)從屬控制點和主控制點的位置關(guān)系提取。

進一步的，所述基于圖元組合模型的矢量化符號動態(tài)標繪方法，步驟A中建立的基本圖元模型庫包括：線圖元、圓圖元、圓弧圖元、矩形圖元、曲線圖元、多邊形圖元。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供了一種標繪動態(tài)符號的方法，用XML來繪制矢量符號實現(xiàn)了描繪文件和繪制平臺的分離，通過解析符號XML文件得到對應于基本圖元模型的矢量標識，再結(jié)合math標簽實現(xiàn)了矢量標識的動態(tài)調(diào)整，進而實現(xiàn)了符號的動態(tài)標繪，提高了繪圖精度，節(jié)省了大量學習專業(yè)繪制矢量圖標軟件的時間，為后期的矢量符號擴展、擴平臺移植提供了極大的方便。

(2)本發(fā)明還提供了三維擴展空間，為未來實現(xiàn)立體化、空間化呈現(xiàn)矢量符號提供了可能，可拓展至地質(zhì)勘探、建筑等領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為動態(tài)矢量符號的圖元組合模型。

圖2為動態(tài)標繪矢量化符號的示意圖。

圖3為需繪制的鉗擊箭頭符號。

圖4為標識出圖3所示符號主控制點、從屬控制點的矢量符號。

圖5為解析XML文件后表達的矢量標識。

圖6為調(diào)整控制點后得到的矢量標識。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。本發(fā)明旨在解決XML文檔與結(jié)構(gòu)耦合度高的問題，提出一種動態(tài)矢量符號標繪方法，使得標繪出的符號在后期能夠得以擴展并跨平臺移植。XML本身只是使用元素和屬性來描述而不提供用來顯示數(shù)據(jù)的方法，這使得矢量標繪文件與矢量標繪加載代碼有效分離，math標簽定義的數(shù)學運算和XML文件提取的信息相結(jié)合可以得到對應于基本圖元模型的矢量標識，這大大簡化了矢量符號的標繪過程，減輕了開發(fā)人員的工作量。

為了解決動態(tài)矢量化符號標繪中存在的諸多問題，本說明提供了一種新的針對動態(tài)矢量符號的標繪方法，并運用開源的TinyXML的解析XML解析庫對文件進行解析，使用簡單，容易上手。這個解析庫的模型通過解析XML文件，然后在內(nèi)存中生成DOM模型，從而讓我們很方便的遍歷這棵XML樹。該方法充分利用可擴展標繪語言XML強大的自我描述能力、開放性、平臺無關(guān)性和靈活性特點，建立一種通用的動態(tài)矢量符號標繪的方法，本矢量標繪規(guī)范基于Utf-8字符集，并參考了W3C制定的XML標準和Math標準。

動態(tài)矢量符號的圖元組合模型如圖1所示，通過解析矢量化符號描述文件，讀取主控制點，進而計算出從屬控制點，然后從圖元模板庫獲得基礎(chǔ)圖元并進行組合，最后生成對應動態(tài)矢量符號。

該矢量標繪文件以XML格式進行存儲，其文件包含一個根節(jié)點，即場景根節(jié)點，根節(jié)點下面有4個子節(jié)點，分別是主控制點集、從屬點集、圖元集和擴展。

(1)詳細的結(jié)構(gòu)框架如下所示：

<場景根節(jié)點>

<主控點集>...</主控點集>

<從屬點集>...</從屬點集>

<圖元集>...</圖元集>

<擴展></擴展>

</場景根節(jié)點>

(2)文件標簽的詳細描述

●主控點集

標簽名稱：CtrlPoints

父節(jié)點：Scene

子節(jié)點：CtrlPoint

屬性：無

●主控制點

標簽名稱：CtrlPoint

父節(jié)點：CtrlPoints

子節(jié)點：無

屬性：x軸相對坐標，y軸相對坐標，z軸相對坐標

值：控制點集

●從屬點集

標簽名稱：DependentPoints

父節(jié)點：Scene

子節(jié)點：DependentPoint

屬性：無

值：無

●從屬點

標簽名稱：DependentPoint

父節(jié)點：DependentPoints

子節(jié)點：CtrlPointIndexs，DependentPointCoord

屬性：無

值：主控點索引信息、從屬點坐標信息

●主控點索引集

標簽名稱：CtrlPointIndexs

父節(jié)點：DependentPoint

子節(jié)點：CtrlPointIndex

屬性：無

值：主控點索引信息集合

●主控點索引

標簽名稱：CtrlPointIndex

父節(jié)點：CtrlPointIndexs

子節(jié)點：無

屬性：索引信息，包含一個相關(guān)主控點的索引值

值：無

●從屬點位置

標簽名稱：DependentPointCoord

父節(jié)點：DependentPoint

子節(jié)點：math

屬性：無

值：生成點位置的相關(guān)數(shù)學邏輯，按x、y、z的順序存放

●圖元集

標簽名稱：Primitives

父節(jié)點：Scene

子節(jié)點：Primitive

屬性：無

值：組成標繪的圖元集合

●圖元

標簽名稱：Primitive

父節(jié)點：Primitives

子節(jié)點：PointIndex、Interpolation、PrimitiveType

屬性：name,type,isfilled

值：組成標繪的單個圖元

●點集

標簽名稱：PointIndex

父節(jié)點：Primitive

子節(jié)點：CtrlPointIndex，DependentPointIndex

屬性：

值：無

●插值參數(shù)

標簽名稱：Interpolation

父節(jié)點：Primitive

子節(jié)點：無

屬性：無

值：插值參數(shù)值

●圖元樣式

標簽名稱：PrimitiveType

父節(jié)點：Primitive

子節(jié)點：無

屬性：無

值：圖元樣式序號

●擴展

標簽名稱：Extension

父節(jié)點：Primitive

子節(jié)點：AddedCtrlPoint

屬性：無

值：新增點集

●新增點集合

標簽名稱：Extension

父節(jié)點：Scene

子節(jié)點：AddedCtrlPoint

屬性：無

值：新增點集合

●新增點

標簽名稱：AddedCtrlPoint

父節(jié)點：Extension

子節(jié)點：math

屬性：新增點初始坐標

值：新增點坐標的數(shù)學邏輯

(3)math標簽詳細說明

●加法

標簽名稱：mplus

子節(jié)點：包含多個數(shù)學邏輯標簽，各標簽代表加數(shù)

●乘法

標簽名稱：mmult

子節(jié)點：包含多個數(shù)學邏輯標簽，各標簽代表乘數(shù)

●除法

標簽名稱：mfrac

子節(jié)點：包含兩個子節(jié)點，分別代表被除數(shù)和除數(shù)

●乘方

標簽名稱：mpow

子節(jié)點：包含一個子節(jié)點，代表底數(shù)

參數(shù)：包含一個參數(shù)，代表指數(shù)

●常量

標簽名稱：mn

值：一個雙精度浮點數(shù)

●變量

標簽名稱：mi

值：一個在前文引用過的索引值

為了方便動態(tài)矢量符號的繪制，定義如表1的基本圖元，表1所示基本圖元組成本發(fā)明涉及的基本圖元模型庫。

表1基本圖元定義表

通過對以上XML文件標簽和math標簽的詳細描述，根據(jù)框架結(jié)構(gòu)對標識進行標準格式存儲。步驟如下：

1、建立坐標軸，確定主控制點、并由主控制點確定從屬控制點表達式；

2、根據(jù)結(jié)構(gòu)框架及標簽表達矢量符號；

(3)從屬點相關(guān)注意事項

從屬點是根據(jù)兩個控制點求得的。由CtrlPointIndexs可以求得從屬點所依附的兩個控制點。按CtrlPointIndexs所表示的控制點下標的順序，我們將這兩個控制點依次表示為(x1,y1)和(x2,y2)。不同從屬點所依賴的控制點有可能不一樣，但數(shù)目都是2，所以我們就用(x1,y1)和(x2,y2)表示兩個控制點。從屬點的位置和其所依附的控制點有關(guān)，計算從屬點的核心問題即是獲取從屬點與控制點之間的關(guān)系公式。

以上信息為對動態(tài)符號的節(jié)點等的定義描述，完成文件描述以后，對文件進行解析及表達，如圖2所示。

基本圖元模型庫中有對點、線、矩形、圓、弧線、曲線六種基本圖元的定義，并且完成對矢量符號的描述文件。

基本圖元模型庫中的基本圖元構(gòu)成圖元模板庫，圖元模板庫中存儲的是定義好的一些基本圖元類型，包括名稱及其屬性，屬性又包括：標記、表達條件、說明。

圖形庫借助于QT強大的繪圖功能完成對基本圖元所定義的點、線、矩形、圓、弧線、曲線的繪制。當完成對圖元模型文件的解析之后，從圖元模板庫中調(diào)用基本圖元并在圖形表達庫繪制并動態(tài)組合，最終根據(jù)坐標表達出矢量符號。

三.附圖說明

如圖3所示的要求繪制的矢量符號，要求該圖兩個頂角均為30°。

如圖4所示建立好坐標軸，由上文所定義的基本圖元對所給符號進行拆分可知，矢量符號頂部的兩個三角頂角由折線構(gòu)成，其余部分由4條曲線構(gòu)成。根據(jù)每個圖元所需的基本點數(shù)來確定每條曲線上的基本點數(shù)。由于該矢量符號具有對稱性，所以只需確定x軸右側(cè)的坐標點，經(jīng)過調(diào)整相應對稱點的x坐標即可表達另一側(cè)的坐標點。

首先，根據(jù)需要賦予主控制點A0至A8合適的坐標，如：主控制點A0：(0.0,0.0,0.0)，主控制點A1：(2.0,0.0,0.0)。

其次，主控制點坐標確定以后，由頂角30°以及軸對稱可得從屬控制點的坐標如下：

從屬控制點B0依附于主控制點A1、主控制點A2，主控制點A1、主控制點A2坐標參數(shù)表達為(x₁，y₁，z₁)、(x₂，y₂，z₂)，因此，從屬控制點B0的表達式為：(tan15°×(y₁-y₂)+x₂，-tan15°×(x₁-x₂)+y₂，0)。

同理，從屬控制點B1的表達式為(-tan15°×(y₁-y₂)+x₂，tan15°×(x₁-x₂)+y₂，0)。

再次，根據(jù)定義的math標簽以及表達式表達各個從屬控制點的坐標。只舉例從屬控制點0的表達。

從屬控制點0

最后，以點集、基本圖元等表達矢量符號的各個部分，進行拼接。本文只舉圖4中右上頂角繪制的例子。

<Primitive name＝"圖元0"type＝"Line"isfilled＝"0">//圖元索引值為0，類型為線段，非填充

按折線的索引點順序連接各點即可。

圖5是經(jīng)過解析平臺解析xml文件后所對應的矢量標識，圖6是經(jīng)過對控制點的調(diào)整獲得的調(diào)整后的矢量標識。用戶可根據(jù)自己的需要調(diào)整各控制點來獲得自己所需的動態(tài)矢量標識。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供了一種標繪動態(tài)符號的方法，用XML來繪制矢量符號實現(xiàn)了描繪文件和繪制平臺的分離，通過解析符號XML文件得到對應于基本圖元模型的矢量標識，再結(jié)合math標簽實現(xiàn)了矢量標識的動態(tài)調(diào)整，進而實現(xiàn)了符號的動態(tài)標繪，提高了繪圖精度，節(jié)省了大量學習專業(yè)繪制矢量圖標軟件的時間，為后期的矢量符號擴展、擴平臺移植提供了極大的方便。

(2)本發(fā)明還提供了三維擴展空間，為未來實現(xiàn)立體化、空間化呈現(xiàn)矢量符號提供了可能，可拓展至地質(zhì)勘探、建筑等領(lǐng)域。

通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案實質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機、服務器，或者網(wǎng)絡設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明的實施例或?qū)嵤├哪承┎糠炙龅姆椒ā?/p>