[发明专利]一种针对复杂线状符号图案单元的绘制方法

说明书

技术领域

本发明属于GIS系统中线状符号绘制技术领域，具体涉及一种针对复杂线状符号图案单元的绘制方法。 

背景技术

近些年来随着计算机科学技术的发展，地理信息系统(geographic Information System，简称GIS)的发展也在大踏步的前进。在GIS系统中，十分重视和强调空间数据的处理分析以及基于空间数据的人机之间的交互。基于此上的需求，GIS的可视化应是地理系统所应具备的功能之一。 

GIS对空间数据的处理方法主要包括对数据的输入、更新、维护、显示、分析以及制图等。GIS系统将空间数据以点、线、面组成的简单几何体的方式提供给用户，以便用户进行有效地分析及决策，这就要求在GIS系统中应当具备对相应的图形的支持，用来满足用户的需求。 

在GIS系统中，符号不是单一存在的，而是通过符号库来进行管理，符号库根据符号的特点不同将符号分成点状符号、线状符号、以及面状符号三个大类。而其中由于线状符号的基本构成单元是点状符号，而且面状符号由线状符号构成。因此，线状符号作为承上启下的连接符号类被广泛使用。与此同时，线状符号也是地图符号中最复杂的一个类。线状符号一般由基本图元组成，基本图元可以是直线、折线、多边形以及各种简单图形。这些基本图元按照一定的排列组合方式绘制或填充就成为了线状符号。目前很多计算机软件都是将这些线状符号的基本单元按照一定的顺序和间隔沿着定位线循环配制而成，这种方法在拐点处会出现一些问题：首先，线状符号有可能在拐点处产生非常严重的变形，如国界线在拐点处会出现基本图元绘制不完全，弯折处走形等问题；其次，在定位线转折夹角较小时，图案会出现严重的自交或者重叠现象，例如坎类符号在较小角度拐点处出现的符号要素交叉现象；再次，某些线状符号在定位线趋势变化明显的地方可能出现空白拐点，造成线状符号在视觉上不连续，给人以断裂的感觉，符号的视觉美感不强，如时令河符号在拐点处的空白现象。拐点问题是由基本图元在拐点处绘制不当产生的，因为在配置时，基本图元可能跨越原有的定位线而引发在多个定位线上绘制的问题。在制图时，考虑线状符号的制图知识和视觉规律会有利于提高地图的视觉质量。因此进一步研究线状符号基本图案单元的优化配置是很有必要的。 

公开号为101783022A的专利《基于画家算法的道路网整体符号化方法》公开了线状符号的结构方法并且提出了一种简单线状符号的颜色渲染方法，但对于复杂线状符号的设计方法没有提及。由于线状符号结构的复杂性特别突出，上述方法不能作为一种通用的线状要素配置解决方案。所以GIS系统中线状符号的图案单元配置方法是一个亟待解决的问题。 

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种针对复杂线状符号图案单元的绘制方法，根据图形目标在人脑中应形成完美目标的要求，通过图元的优化配置将符号图案配置成在视觉上连续的完整线状符号。本发明中提供的方法区别于现有方法的显著特征在于：初始设定拐点处的线状符号图元为体现符号连续性特征的图元部分中点，通过设定视觉限差的方法以两拐点间分割图元个数为基准，调节图元大小以满足两拐点间长度固定的需要；通过视觉限差(即准许基本图元中点沿拐点左右移动的最大允许范围)微调以及图元长度渐变方法来消除线状符号图元在整体上的长度变化明显感，显示出美观且具有连续性的线状符号；并且将拐角点角度最大交错范围与图元配置进行有效的结合。 

本发明提出一种针对复杂线状符号图案单元的绘制方法，包含以下步骤： 

一种针对复杂线状符号图案单元的绘制方法，其特征在于：包括以下几个步骤： 

步骤一：确定所要绘制的复杂线状符号的基本图元，从基本图元中择选出实部部分和虚部部分，基本图元的长度为L，实部部分长度为L_solid，虚部长度为L_vacancy，L＝L_solid+L_vacancy，基本图元拐点处的角度为θ，根据选定的视觉限插函数，获得应在拐点处配置的视觉限差δ＝f(θ)，并设定绘制的基本图元个数阈值为n^*；