计算机地图制图软件中图形控制措施的探讨.doc

1、1计算机地图制图软件中图形控制措施的探讨【摘要】较传统的纸质地图而言，计算机地图制图具有以下优势：能无级缩放、交互性强、能实时显示等。在专业的制图软件研制过程中，这些性能特点主要体现在如下几方面：图形的缩放，图形的平移，图形被破坏后的快速恢复。这几项技术的有效实现将直接关系到制图软件的性能好坏和效率高低。笔者主要围绕着计算机地图制图的相关问题，就图形控制措施从上述几个方面进行了介绍。 【关键词】地图制图；图形控制；图形平移 【 abstract 】 a traditional paper map is concerned, the computer mapping has the follow

2、ing advantages: running.steeples zoom, interaction of strong, which can real-time display, etc. In the professional graphics software development process, the performance characteristics mainly embodied in the following aspects: graphic scaling, graphics of translation, graphics are destroyed the qu

3、ick recovery. These a few technology to realize the effective directly related to the performance of the drafting software quality and efficiency high and low. The author mainly around the computer mapping related problem, graphics control measures from the above aspects are introduced in this paper

4、. 2【 keywords 】 mapping; Graphics control; Graphics translation 中图分类号：P28 文献标识码：A 文章编号： 引言 计算机地图制图是以传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存储、处理、现实和绘图的应用技术。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、

5、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。 一、计算机地图制图的步骤 利用计算机作为输入、输出的主要工具，通过数据库技术和数字处理方法实现的地图制图称为计算机地图制图。由于在制图过程中，系统内部都是以数字形式传递地理信息并通过对数据的处理来完成图形变换，所以又称为全数字制图。计算机地图制图是制图技术的变革，自然会引3起制图工艺

6、过程的变化，但其制图理论，例如制图资料的选择，地图投影和地图比例尺的确定，地图内容和地图表示法，地图内容制图综合的原则等，同传统制图并没有实质性的区别。计算机制作地图的过程，随着软、硬件的进步会不断变化，目前分为四个阶段： (1)地图设计。根据对地图的要求收集资料，确定地图投影和比例尺，选择地图内容和表示方法，图面整饰和色彩设计，确定使用的软件和数字化方法，最后成果是地图设计书。地图设计阶段也称为编辑准备。 (2)数据输入。又称为数字化或数据获取，其目的是将作为制图资料的图形、图像、统计数据转换成计算机可以接受的数字形式，以数据库的形式记录在计算机的可存储介质上供调用。 (3)数据处理。通过对

7、数据的加工处理，建立起以数字形式表达的新编地图。制图者通过使用软件对数据进行选取、变换、选色、配置符号和注记等处理。 (4)图形输出。图形输出阶段是将数字地图变成可视的模拟地图的形式，可以用屏幕的形式输出(如电子地图)，也可以用打印机、照排机、绘图机等输出纸质地图及供制作印刷版用的分色胶片等。 二、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

8、符号4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。 （1）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。 （2）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住符号的空间选取点符号并将其平移至所需位置。 （3）绘制线符号。绘制栅格

9、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。 （4）绘制平面符号。平面符号一般是 NiNi 矩阵。第一步是将面区域填充。第二步是取出面内的点阵，NiNi 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。三、地图图形的控制措施 3.1 关于图形的无级缩放 （1）坐标变换。坐标变换一般指由笛卡儿坐标到屏幕坐标的变换。5在纸上绘图，需要用到直角坐标系，由于直角坐标系是由法国人笛卡儿发明的，所以也被称为笛卡儿坐标系。它实际上是两条垂直相交的实数线，均延伸到无限远处。两条线的交点称为原点(0，0)，纸面上空间任何一点的坐标由两个数值 x、y 组成，其中 x、y 可能是负值，也可能是实数。计算机屏幕上的坐标系与笛卡儿坐标系足不同的，它的原点在默认情况设在窗口的左上角，盖轴的正方向向右延伸，y 轴的正方向向下延伸，所以所有坐标都是正值。坐标轴小是实数线，而是整数线，坐标值均为整数，而不是实数。如下图 1 所示。 图 1 笛卡儿坐标和屏幕坐标的转换 在计算机图形学中，笛卡儿坐标到屏幕坐标的转换公式为：