專利名稱：電子地圖線狀流動注記的配置方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機制圖技術領域，特別涉及一種電子地圖中線狀流動注記 的配置方法及裝置。
背景技術：
地圖注記是電子地圖中的重要組成部分，如何快速、合理、清晰地布局地 圖要素的注記，是計算機制圖領域長期探索的關鍵技術。在現(xiàn)有技術中，雖然
也提供一些電子地圖配置注記的方案，如中國專利申請?zhí)枮?9108249.2的專 利文獻揭露的地圖印刷所需高質(zhì)量彩色出版原圖制作工藝，但其主要集中在地 圖印刷時人工配制注記的方法，沒有涉及計算機自動化的方法；又如中國專 利申請?zhí)枮?00710168359.X揭露的一種計算機制圖中的面狀要素配置方法， 及申請?zhí)枮?00810066337.7的專利文獻所揭露的一種電子地圖興趣點注記方 法、系統(tǒng)及設備，都僅涉及地圖點狀和面狀要素的注記方法，而沒有線狀地圖 要素的快速注記方法。
在以往對于電子地圖線狀注記的研究中，主要有以求線段平行線為代表的 解方程法和矩形求交加權的搜索檢測方法，它們雖然都有可取之處，注記定位 也可比較準確，但無法滿足電子地圖動態(tài)實時顯示的需求。并存在以下問題-
(1) 在大數(shù)據(jù)量的數(shù)字化地圖中，上萬條弧段是常有的，對每條弧段的每 個節(jié)點進行多次三角函數(shù)運算來求線段的平行線在速度上沒有優(yōu)勢。
(2) 求出的平行線只是平移出去的節(jié)點的序列，而線段的節(jié)點大多數(shù)情況 下不是注記的點位。要求注記的點位還得解方程，如果要考慮線段一部分在屏 幕外的情況就需要裁剪，更增加了運算量。
(3) 搜索檢測法中計算機無法判斷哪些注記矩形有可能相交，要進行搜索， 即使建立索引，也無法保證索引塊內(nèi)的圖形元素足夠少。如果有100個注記要 檢測，每個注記有4個位置供選擇，則有4100種可能性，可能會帶來組合爆 炸問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種電子地圖中線狀流動注記的配 置方法及裝置，主要時通過對河流、道路等線狀要素注記的快速、自動化配置， 實現(xiàn)地圖注記的完整和均勻分布顯示。
為達到上述目的，本發(fā)明提供的電子地圖線狀流動注記的配置方法，應用 于電子地圖系統(tǒng)中對線狀流動注記自動配置，其特征在于，包括
線狀要素掃描步驟，用于逐點掃描整條線在用戶顯示窗口內(nèi)可見部分的像 素，并統(tǒng)計出總像素個數(shù)；
注記位置計算步驟，用于計算所述線狀要素注記點的位置，以根據(jù)需要注 記的文字的個數(shù)，把每個字均勻分布在掃描線上；
注記調(diào)整步驟，用于當用戶進行地圖縮小、放大或漫游時，線狀流動注記 隨比例尺和在屏幕中的位置實時動態(tài)調(diào)整。
上述電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述線狀要素掃描 步驟利用數(shù)值微分法對需要注記的線狀要素進行掃描，并在掃描過程中保存沿 線每個像素點的坐標。
上述電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述線狀要素掃描 步驟中，還包括
一檢測步驟，用于檢測沿線的每個像素點是否落入屏幕中的線段可見區(qū)， 并將落入屏幕中的線段可見區(qū)的像素點加入線段點序列中。
上述電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述注記位置計算 步驟是通過將落入屏幕中可見區(qū)線段根據(jù)要注記的文字的個數(shù)進行等分，獲取 其中每個要注記的文字的坐標。
上述電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述注記位置計算 步驟還進一步包括
一點序列順序調(diào)整步驟，用于在所述線狀要素數(shù)字化的順序與注記順序不 一致時，對所述點序列進行調(diào)整。
上述電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述注記位置計算 步驟進一步包括
一檢測步驟，用于檢查所述屏幕中可見區(qū)線段能否注記下正常字體的注記 文字，如能則正常注記，如不能，則需要計算所需字體的大小，舍去小于設定像素的文字。
上述電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述注記調(diào)整步驟 中，系統(tǒng)采用局部刷新機制，將地圖背景作為靜態(tài)步驟，將地圖線狀注記最為 動態(tài)部分實時刷新。
進一步的，本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)上述電子地圖線狀流動注記的配置方 法的裝置，應用于電子地圖系統(tǒng)中對線狀流動注記自動配置，其特征在于，包 括
線狀要素掃描模塊，用于逐點掃描整條線在用戶顯示窗口內(nèi)可見部分的像 素，并統(tǒng)計出總像素個數(shù)；
注記位置計算模塊，用于計算所述線狀要素注記點的位置，以根據(jù)需要注 記的文字的個數(shù)，把每個字均勻分布在掃描線上；
注記調(diào)整模塊，用于當用戶進行地圖縮小、放大或漫游時，線狀流動注記 隨比例尺和在屏幕中的位置實時動態(tài)調(diào)整。
上述電子地圖線狀流動注記的配置裝置，其特征在于， 所述線狀要素掃描模塊進一步包括
一檢測模塊，用于檢測沿線的每個像素點是否落入屏幕中的線段可見區(qū)， 并將落入屏幕中的線段可見區(qū)的像素點加入線段點序列中。
上述電子地圖線狀流動注記的配置裝置，其特征在于，所述注記位置計算模 塊進一步包括
一點序列順序調(diào)整模塊，用于在所述線狀要素數(shù)字化的順序與注記順序不 一致時，對所述點序列進行調(diào)整；
一檢測模塊，用于檢査所述屏幕中可見區(qū)線段能否注記下正常字體的注記 文字，如能，則正常注記，如不能，則需要計算所需字體的大小，舍去小于設 定像素的文字。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的電子地圖中線狀流動注記的配置方法及裝 置，為解決注記的準確顯示與速度的矛盾，采用線段掃描方法來快速求得注記 的點位，在線狀注記上采用沿線均勻注記的方式，實現(xiàn)了電子地圖線狀地物注 記的快速流動配置，使道路、河流等注記動態(tài)、均勻顯示在線狀要素的屏幕 可見部分，保持了地圖的完整和界面的整潔，達到了實用效果。


圖1為本發(fā)明電子地圖中線狀流動注記的配置方法的流程圖
圖2為本發(fā)明中數(shù)值微分直線掃描算法示意圖3為本發(fā)明中線狀要素與點序列坐標對應示意圖4為本發(fā)明中線狀流動注記定位示意圖5為本發(fā)明中地圖顯示和注記調(diào)整流程；
圖6為本發(fā)明電子地圖中線狀流動注記的配置裝置的示意框圖； 圖7 9為應用本發(fā)明系統(tǒng)運行的流動注記效果示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述，所提供的附圖和實施例只為進 一步說明本發(fā)明之目的、方案及功效，并非作為對本發(fā)明所附權利要求保護范 圍的限制。
圖1為本發(fā)明電子地圖中線狀流動注記的配置方法的流程圖，如圖1所示， 本發(fā)明的電子地圖線狀流動注記的配置方法，應用于電子地圖系統(tǒng)中對線狀流 動注記自動配置，該配置方法主要包括以下步驟
步驟S10:線狀要素掃描步驟，用于逐點掃描整條線在用戶顯示窗口內(nèi)可 見部分的像素，并統(tǒng)計出總像素個數(shù)。在該步驟中，利用數(shù)值微分法對需要注 記的線狀要素進行掃描，并在掃描過程中保存沿線每個像素點的坐標。
步驟S20:注記位置計算步驟，用于計算所述線狀要素注記點的位置，以 根據(jù)需要注記的文字的個數(shù)，把每個字均勻分布在掃描線上。在該步驟中，是 通過將落入屏幕中可見區(qū)線段根據(jù)要注記的文字的個數(shù)進行等分，獲取其中每 個要注記的文字的坐標。
步驟S30:注記調(diào)整步驟，用于當用戶進行地圖縮小、放大或漫游時，線 狀流動注記隨比例尺和在屏幕中的位置實時動態(tài)調(diào)整。在該步驟中，系統(tǒng)采用 局部刷新機制，將地圖背景作為靜態(tài)步驟，將地圖線狀注記最為動態(tài)部分實時 刷新。
在上述所述線狀要素掃描步驟S10中，還進一步包括 一檢測步驟SIOI， 用于檢測沿線的每個像素點是否落入屏幕中的線段可見區(qū)，并將落入屏幕中的 線段可見區(qū)的像素點加入線段點序列中。在上述注記位置計算步驟S20中，還進一步包括 一點序列順序調(diào)整步驟 S201,用于在所述線狀要素數(shù)字化的順序與注記順序不一致時，對所述點序列
進行調(diào)整。 一檢測步驟S202，用于檢査所述屏幕中可見區(qū)線段能否注記下正 常字體的注記文字，如能則正常注記，如不能，則需要計算所需字體的大小， 舍去小于設定像素的文字。
下面結合實施例對本發(fā)明方法做進一步描述
(1) 上述線狀要素掃描步驟利用數(shù)值微分法掃描一遍要注記的線狀要素，
掃描過程中保存沿線每個像素點的坐標，參考圖2，給出了數(shù)值微分直線掃描 算法示意該方法是通過對坐標x和y各增加一個小增量，計算下一步的x、 y值。最后得出組成直線的所有像素的坐標數(shù)組。 已知直線起點坐標(Xo, Y。)和終點坐標(X,， Y,)
先求出直線斜率k- Ay/ Ax其中，Ax:Y,-Yo， Ay-X,-X。，
當lk卜-l時，Yi+1 = Yi + kAx，因x遞增l個像素，Ax=l，所以Yw-Yi+k，并取四舍五入，點坐標為(Xj+1，Round(Yi + k))(如圖2中示意)
當閣> 1時，Xw = Xj + (1/k)Ay，因y遞增1個像素，Ay = 1 ，所以Xi+1 = Xi + l/k，并取四舍五入，點坐標為(Round(Xi + l/k)，Yi+l)
對求出的點要進行檢測，只有落入屏幕中的點才能加入點序列中，也就是 說剪掉屏幕外不顯示的線段，注記的點位只與線段的可顯示區(qū)有關。這樣，當 用戶在漫游地圖時，隨時會檢測落入屏幕中的線段可見區(qū)，實時調(diào)整注記位置， 并刷新屏幕，注記便呈現(xiàn)動態(tài)流動狀態(tài)。
由于數(shù)值微分法使用的是增量算法，所以掃描一遍線段的時間非常短，實 驗表明在500條總共20萬個節(jié)點的線段的情況下，調(diào)整注記的時間在1秒 鐘以下，人眼基本分辨不出延遲。
(2) 上述注記位置計算步驟主要用于計算線狀要素注記點位置 以上一步中求出的點序列為P[O...N]為例，則可知
落入屏幕中的線段長度為N，把線段m等分，則等分點的坐標為P[N/m *i]，i= 1,2…m陽l
如圖3和圖4示意，要注記m個漢字，則把N個點分成m+l等分，第i 個字的坐標就可以方便的求得 Xi = P[N/(m+ 1) * i].xYi = P[N/(m+ l)*i〗.y
由于線狀要素數(shù)字化的順序并不一定與注記順序一致，所以點序列需要調(diào) 整順序。計算線段起始點和終止點間的斜率，設定|K| = I (P[N].y -P[O].y) / (P[N].x-P
.x)i，定義一個布爾值blnverse，初始為FALSE。
① IKI〉1為下行線，注記應從上往下注，但如果起始點在終止點的下方， 就把blnverse置為TRUE 。
② |K| <= 1為右行線，注記應從左往右注，但如果起始點在終止點的右方， 就把blnverse置為TRUE。
在顯示注記的文字時，可以檢測blnverse的值，如blnverse為FALSE, 則從第一到最后一個字順序顯示；如blnverse為TRUE,則從最后一個字到第 一個字倒著顯示。這樣就可以保證下行線注記從上往下注，右行線注記從左往 右注。
③ 檢查線段的可見長度是否能注記下正常字體的注記文字，如不能則求 出所需字體大小，小于5個像素的漢字因無法分辨可舍去。
選定注記字體,如FontWidth為指定注記字體的寬度 如N/(m + 1) >= FontWidth，注記使用指定FontWidth寬度的字體； 如5 <=N/(m+ l)<FontWidth，注記使用寬度為N/(m+ l)的字體； 如N/(m+l)〈5，線段可見區(qū)太短，無法注記；
3)注記調(diào)整步驟在地圖的放大、縮小、漫游等操作下，線狀注記隨比 例尺和在屏幕中的位置動態(tài)調(diào)整，并實時刷新，保持了地圖的整潔和注記的完 整。
在地圖實時刷新時，系統(tǒng)采用了局部刷新機制，地圖背景作為靜態(tài)部分， 將保持部分緩存，當?shù)貓D移動時，地圖可見部分已經(jīng)在計算機緩存中，可以直 接獲得而不用更新，屏幕邊緣的不可見部分由于地圖移動而需要顯示，則更新 生成地圖背景。這種方法使屏幕大部分區(qū)域可以直接來自緩存，不用重新生成， 可以大大縮短地圖刷新的時間。地圖線狀注記作為動態(tài)部分，需要實時刷新， 而地圖背景快速刷新的機制，為線狀注記的實時刷新提供了條件。如圖5所示， 隨著地圖屏幕的變化，注記將進行調(diào)整，觸發(fā)線狀要素的重新掃描和布局，顯 示流動注記的效果。
本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)上述方法的裝置，圖6示出了本發(fā)明電子地圖中線狀流動注記的配置裝置的示意框圖。
電子地圖線狀流動注記的配置方法的裝置10，應用于電子地圖系統(tǒng)中對 線狀流動注記自動配置，該裝置包括線狀要素掃描模塊101、注記位置計算 模塊102及注記調(diào)整模塊103，其中
線狀要素掃描模塊101，用于逐點掃描整條線在用戶顯示窗口內(nèi)可見部分
的像素，并統(tǒng)計出總像素個數(shù)。上述線狀要素掃描模塊101進一步包括 一檢
測模塊lll，用于檢測沿線的每個像素點是否落入屏幕中的線段可見區(qū)，并將 落入屏幕中的線段可見區(qū)的像素點加入線段點序列中。
注記位置計算模塊102，用于計算所述線狀要素注記點的位置，以根據(jù)需 要注記的文字的個數(shù)，把每個字均勻分布在掃描線上。上述注記位置計算模塊 102進一步包括 一點序列順序調(diào)整模塊121，用于在所述線狀要素數(shù)字化的 順序與注記順序不一致時，對所述點序列進行調(diào)整； 一檢測模塊122，用于檢
査所述屏幕中可見區(qū)線段能否注記下正常字體的注記文字，如能，則正常注記， 如不能，則需要計算所需字體的大小，舍去小于設定像素的文字。
注記調(diào)整模塊103，用于當用戶進行地圖縮小、放大或漫游時，線狀流動 注記隨比例尺和在屏幕中的位置實時動態(tài)調(diào)整。
本發(fā)明提供的電子地圖中線狀流動注記的配置方法及裝置，實現(xiàn)當用戶操 作電子地圖時，地圖中線狀要素的注記實時計算、布局和調(diào)整，達到線狀注記 沿線流動的效果。參考圖7 9，示出了應用本發(fā)明的電子地圖在放大前、放 大及漫游狀態(tài)下流動注記效果。圖7為放大前的地圖，顯示一級道路，在小比 例尺下只顯示主干路注記，次要道路注記不顯示，圖7為放大后的大比例尺圖， 級別低的道路開始逐級注記并逐級均勻顯示，顯示一級至四級道路。圖8與圖 9對比表明，地圖在漫游前后，兩幅圖的注記都隨時調(diào)整，始終位于線段可見 區(qū)內(nèi)均勻分布，不會出現(xiàn)注記不完整的情況。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在不 背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作 出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權 利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種電子地圖線狀流動注記的配置方法，應用于電子地圖系統(tǒng)中對線狀流動注記自動配置，其特征在于，包括線狀要素掃描步驟，用于逐點掃描整條線在用戶顯示窗口內(nèi)可見部分的像素，并統(tǒng)計出總像素個數(shù)；注記位置計算步驟，用于計算所述線狀要素注記點的位置，以根據(jù)需要注記的文字的個數(shù)，把每個字均勻分布在掃描線上；注記調(diào)整步驟，用于當用戶進行地圖縮小、放大或漫游時，線狀流動注記隨比例尺和在屏幕中的位置實時動態(tài)調(diào)整。
2、 根據(jù)權利要求1所述的電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在 于，所述線狀要素掃描步驟利用數(shù)值微分法對需要注記的線狀要素進行掃描， 并在掃描過程中保存沿線每個像素點的坐標。
3、 根據(jù)權利要求1所述的電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在 于，所述線狀要素掃描步驟中，還包括一檢測步驟，用于檢測沿線的每個像素點是否落入屏幕中的線段可見區(qū)， 并將落入屏幕中的線段可見區(qū)的像素點加入線段點序列中。
4、 根據(jù)權利要求l所述的電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在 于，所述注記位置計算步驟是通過將落入屏幕中可見區(qū)線段根據(jù)要注記的文字 的個數(shù)進行等分，獲取其中每個要注記的文字的坐標。
5、 根據(jù)權利要求1所述的電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在 于，所述注記位置計算步驟還進一步包括一點序列順序調(diào)整步驟，用于在所述線狀要素數(shù)字化的順序與注記順序不 一致時，對所述點序列進行調(diào)整。
6、 根據(jù)權利要求1所述的電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述注記位置計算步驟進一步包括一檢測步驟，用于檢查所述屏幕中可見區(qū)線段能否注記下正常字體的注記 文字，如能則正常注記，如不能，則需要計算所需字體的大小，舍去小于設定 像素的文字。
7、 根據(jù)權利要求1所述的電子地圖線狀流動注記的配置方法，其特征在于，所述注記調(diào)整步驟中，系統(tǒng)采用局部刷新機制，將地圖背景作為靜態(tài)步驟， 將地圖線狀注記最為動態(tài)部分實時刷新。
8、 一種實現(xiàn)上述權利要求1 7中任一項所述電子地圖線狀流動注記的配 置方法的裝置，應用于電子地圖系統(tǒng)中對線狀流動注記自動配置，其特征在于， 包括線狀要素掃描模塊，用于逐點掃描整條線在用戶顯示窗口內(nèi)可見部分的像 素，并統(tǒng)計出總像素個數(shù)；注記位置計算模塊，用于計算所述線狀要素注記點的位置，以根據(jù)需要注 記的文字的個數(shù)，把每個字均勻分布在掃描線上；注記調(diào)整模塊，用于當用戶進行地圖縮小、放大或漫游時，線狀流動注記 隨比例尺和在屏幕中的位置實時動態(tài)調(diào)整。
9、 根據(jù)權利要求8所述的電子地圖線狀流動注記的配置裝置，其特征在于，所述線狀要素掃描模塊進一步包括一檢測模塊，用于檢測沿線的每個像素點是否落入屏幕中的線段可見區(qū)， 并將落入屏幕中的線段可見區(qū)的像素點加入線段點序列中。
10、根據(jù)權利要求8所述的電子地圖線狀流動注記的配置裝置，其特征在于，所述注記位置計算模塊進一步包括一點序列順序調(diào)整模塊，用于在所述線狀要素數(shù)字化的順序與注記順序不 一致時，對所述點序列進行調(diào)整；一檢測模塊，用于檢查所述屏幕中可見區(qū)線段能否注記下正常字體的注記 文字，如能，則正常注記，如不能，則需要計算所需字體的大小，舍去小于設 定像素的文字。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子地圖線狀流動注記的配置方法及裝置，應用于電子地圖系統(tǒng)中對線狀流動注記自動配置，該配置方法包括線狀要素掃描步驟，用于逐點掃描整條線在用戶顯示窗口內(nèi)可見部分的像素，并統(tǒng)計出總像素個數(shù)；注記位置計算步驟，用于計算所述線狀要素注記點的位置，以根據(jù)需要注記的文字的個數(shù)，把每個字均勻分布在掃描線上；注記調(diào)整步驟，用于當用戶進行地圖縮小、放大或漫游時，線狀流動注記隨比例尺和在屏幕中的位置實時動態(tài)調(diào)整。
文檔編號G09B29/00GK101593455SQ200910151860
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權日2008年10月23日
發(fā)明者余卓淵, 李洪省, 王英杰 申請人:中國科學院地理科學與資源研究所