一種電子海圖顯示方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子海圖圖形處理領域，尤其涉及一種電子海圖顯示方法及系統。
【背景技術】
[0002] 信息化時代背景下，電子海圖已逐漸取代紙質海圖廣泛應用于航海領域。其可存 儲并顯示大量海圖數據及氣象、洋流、海盜等信息，可提供方便的查詢功能，借助導航設備 其還可方便地進行航線設計、航路監(jiān)視、航線報警及導航等功能，針對船舶附近出現的礁石 或陌生船舶還能提供語音報警功能，具有傳統紙質海圖所不具備的強大功能。
[0003] 目前使用最多的電子海圖系統都是基于PC機的，對硬件設備要求高，維護難，功 耗大，靈活性低，而且需要操作人員同時熟悉PC操作系統及電子海圖系統，對操作人員具 有較高的要求，導致基于PC機的電子海圖系統具有一定的制約性及局限性。由此，出現了 基于嵌入式系統的電子海圖，以計算機為基礎的嵌入式操作系統具有功能豐富、體積小、成 本低、功耗低、操作簡單、可靠性高等諸多優(yōu)點，大大降低了電子海圖在使用中的制約性及 局限性。但是，與PC機相比，嵌入式系統性能較低，制約了電子海圖的顯示速度，這又成為 了制約基于嵌入式操作系統的電子海圖系統發(fā)展的重要因素。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種電子海圖顯示方法及系統，以提高電子 海圖的顯示速度。本發(fā)明是這樣實現的：
[0005] 一種電子海圖顯示方法，所述電子海圖經墨卡托投影被預先轉換到平面坐標系； 所述顯示方法包括如下步驟：
[0006] 步驟Sl :利用矩形裁剪窗定位需要顯示的電子海圖區(qū)域，然后跳轉到步驟S2 ;
[0007] 步驟S2 :遍歷所述電子海圖中的物標；
[0008] 步驟S3 :根據當前顯示比例尺判斷所述物標是否在其顯示比例尺范圍內，如果 在，則跳轉到步驟S4,否則，將所述物標舍棄，并返回步驟S2 ;
[0009] 步驟S4 :檢測所述物標與所述裁剪窗之間的位置關系；當所述物標整體位于所述 裁剪窗之外時，將所述物標舍棄，并返回步驟S2,否則跳轉到步驟S5 ;
[0010] 步驟S5 :根據當前顯示比例尺將所述物標由平面坐標系轉換到屏幕坐標系，然后 跳轉到步驟S6 ;
[0011] 步驟S6 :當所述物標整體位于所述裁剪窗之內時，直接跳轉到步驟S7,否則裁剪 掉所述物標位于所述裁剪窗之外的部分，再跳轉到步驟S7 ;
[0012] 步驟S7 :將所述物標載入內存位圖，并跳轉到步驟S8 ;
[0013] 步驟S8 :判斷所述電子海圖中的物標是否遍歷完，如果是，則跳轉到步驟S9,否 貝1J，返回步驟S2 ;
[0014] 步驟S9 :在屏幕上顯示所述內存位圖。
[0015] 進一步地，所述物標包含點物標、線物標及面物標；所述電子海圖根據物標空間特 征屬性被分類存儲在點鏈表、線鏈表及面鏈表中；所述點鏈表中存儲有各點物標的平面坐 標數據，所述線鏈表中存儲有各線物標的平面坐標數據，所述面鏈表中存儲有各面物標的 平面坐標數據；所述面鏈表中還存儲有各面物標的各邊界的平面坐標數據。
[0016] 進一步地，所述裁剪窗的四條線段所在的直線將所述電子海圖劃分為9個區(qū)域； 設所述裁剪窗為區(qū)域A ;由區(qū)域A的右邊界所對應的區(qū)域開始，沿逆時針方向將其余8個區(qū) 域分別定義為區(qū)域B、區(qū)域C、區(qū)域D、區(qū)域E、區(qū)域F、區(qū)域G、區(qū)域H、區(qū)域I ;其中，設區(qū)域A 為第一類區(qū)域，區(qū)域C、區(qū)域E、區(qū)域G及區(qū)域I為第二類區(qū)域，區(qū)域B、區(qū)域D、區(qū)域F及區(qū)域 H為第三類區(qū)域；當所述物標為面物標時，設裁剪前所述面物標各頂點組成頂點序列S，裁 剪后所述面物標各頂點組成頂點序列S' ；所述步驟S6中的裁剪方法如下：
[0017] 對頂點序列S中的每一頂點根據如下裁剪規(guī)則進行裁剪，并將裁剪后得到的頂點 插入頂點序列S'中，對所有頂點裁剪完成后，得到的頂點序列S'組成的多邊形即為裁剪掉 所述物標位于所述裁剪窗之外的部分之后的圖形；所述裁剪規(guī)則為：
[0018] 設需要裁剪的頂點為Pn，其前一頂點為Pm;由頂點P m到頂點P n的有向線段為L ;
[0019] 當頂點PJi于第一類區(qū)域時，包括如下A1、A2兩種情況：
[0020] 情況Al :當頂點Pm不屬于第一類區(qū)域時，求出有向線段L與裁剪窗的交點，并將求 得的交點插入到頂點序列S'中，然后將頂點P n&插入頂點序列S'中；
[0021] 情況A2 :當頂點PJl于第一類區(qū)域時，將頂點Pn插入頂點序列S'中；
[0022] 當頂點PJl于第二類區(qū)域時，包括如下BI、B2、B3三種情況：
[0023] 情況Bl :當頂點PJl于第一類區(qū)域時，求出有向線段L與裁剪窗的交點，并將求得 的交點插入到頂點序列s'中；
[0024] 情況B2 :當頂點Pm不屬于第一類區(qū)域，且其所屬區(qū)域與頂APn所屬區(qū)域在同一側 時，如果頂點P m與頂點PnF屬于同一區(qū)域，則將頂點P"所在區(qū)域的頂點插入頂點序列S' 中，否則不進行任何操作；
[0025] 情況B3 :當頂點Pm不屬于第一類區(qū)域，且其所屬區(qū)域與頂點P "所屬區(qū)域不在同 一側時，判斷有向線段L與裁剪窗是否相交，如果相交，將求得的交點按順序插入頂點序列 S'，否則將有向線段L所穿越的第二類區(qū)域的頂點插入到頂點序列S'中，并將頂點Pn所在 區(qū)域的頂點插入頂點序列S'中；
[0026] 當頂點PJl于第三類區(qū)域時，包括如下Cl、C2、C3三種情況：
[0027] 情況Cl :當頂點PJi于第一類區(qū)域時，求出有向線段L與裁剪窗的交點，并將求得 的交點插入到頂點序列s'中；
[0028] 情況C2 :當頂點Pm不屬于第一類區(qū)域，且其所屬區(qū)域與頂點Pn所屬區(qū)域相鄰時， 不進行任何操作；
[0029] 情況C3 :當頂點Pm不屬于第一類區(qū)域，且其所屬區(qū)域與頂點P "所屬區(qū)域不相鄰 時，判斷有向線段L與所述裁剪窗是否相交，如果相交，將求得的交點按順序插入頂點序列 S'，否則將所述有向線段L所穿越的第二類區(qū)域的頂點插入頂點序列S'。
[0030] 進一步地，計算有向線段L與裁剪窗的交點的步驟包括：
[0031] 計算有向線段L與頂點Pm所屬區(qū)域的所有可見邊是否有交點，如果沒有，則判定 有向線段L與裁剪窗沒有交點，如果有，則計算出該交點，然后跳轉到下一步；
[0032] 計算有向線段L與頂點Pn所屬區(qū)域的所有可見邊是否有交點，如果沒有，則有向 線段L與裁剪窗的交點為上一步計算得出的交點，如果有，則計算出該交點，有向線段L與 裁剪窗的交點為該交點及上一步計算得出的交點。
[0033] 進一步地，將所述物標由平面坐標系轉換到屏幕坐標系時，如果有多個平面坐標 轉換為同一個屏幕像素坐標，則只將所述多個平面坐標中的一個轉換為屏幕像素坐標，而 將其余坐標舍棄。
[0034] 一種電子海圖顯示系統，所述電子海圖經墨卡托投影被預先轉換到平面坐標系； 所述顯示系統包括海圖顯示區(qū)域定位模塊、物標遍歷模塊、物標比例尺判斷模塊、物標與裁 剪窗位置關系判斷模塊、坐標轉換模塊、物標裁剪模塊、位圖載入模塊、物標遍歷完成情況 判斷模塊及顯示模塊；其中：
[0035] 所述海圖顯示區(qū)域定位模塊用于利用矩形裁剪窗定位需要顯示的電子海圖區(qū)域， 并跳轉到所述物標遍歷模塊；
[0036] 所述物標遍歷模塊用于遍歷所述電子海圖中的物標；
[0037] 所述物標比例尺判斷模塊用于根據當前顯示比例尺判斷所述物標是否在其顯示 比例尺范圍內，如果在，則跳轉到所述物標與裁剪窗位置關系判斷模塊，否則，將所述物標 舍棄，并跳轉到所述物標遍歷模塊；
[0038] 所述物標與裁剪窗位置關系判斷模塊用于檢測所述物標與所述裁剪窗之間的位 置關系；當所述物標整體位于所述裁剪窗之外時，將所述物標舍棄，并跳轉到所述物標遍歷 模塊，否則跳轉到所述坐標轉換模塊；
[0039] 所述坐標轉換模塊用于根據當前顯示比例尺將所述物標由平面坐標系轉換到屏 幕坐標系，然后跳轉到所述物標裁剪模塊；
[0040] 所述物標裁剪模塊用于當所述物標整體位于所述裁剪窗之內時，直接跳轉到所述 位圖載入模塊，否則裁剪掉所述物標位于所述裁剪窗之外的部分，再跳轉到所述位圖載入 豐吳塊；
[0041] 所述位圖載入模塊用于將所述物標載入內存位圖，并跳轉到所述物標遍歷完成情 況判斷模塊；
[0042] 所述物標遍歷完成情況判斷模塊用于判斷所述電子海圖中的物標是否遍歷完，如 果是，則跳轉到所述顯示模塊，否則返回所述物標遍歷模塊；
[0043] 所述顯示模塊用于在屏幕上顯示所述內存位圖。
[0044] 進一步地，所述物標包含點物標、線物標及面物標；所述電子海圖根據物標空間特 征屬性被分類存儲在點鏈表、線鏈表及面鏈表中；所述點鏈表中存儲有各點物標的平面坐 標數據，所述線鏈表中存儲有各線物標的平面坐標數據，所述面鏈表中存儲有各面物標的 平面坐標數據；所述面鏈表中還存儲有各面物標的各邊界的平面坐