一种基于电子海图的图元标绘和管理方法
文献发布时间:2024-04-18 19:58:26
技术领域
本发明涉及电子海图显示和信息领域,特别是涉及一种基于电子海图的图元标绘和管理方法。
背景技术
电子海图显示与信息系统(ECDIS)是一种能够显示海图和导航信息的船舰助航系统,能够管理并显示大量电子航行图和标注信息,实现航行作业的自动化定制,同时对船舶航行状况进行实时监测和报警,提高航行安全性,已逐渐成为综合船桥系统(IBS)的核心。
图元标绘指以点、线、面、文字或其它图形符号在海图上进行标绘的功能,可用于地理属性标记、航线辅助设计等海图作业,是ECDIS的重要组成部分。
当前电子海图的图元标绘功能存在图元种类少、功能单一、管理不便、操作交互性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对标绘图元种类少、功能单一、管理不便、操作交互性差的现状提出一种图元标绘和管理方法。该方法包括标绘自定义操作、标绘显示与存取、用户管理和查询三个部分。标绘自定义操作部分支持用户在海图界面进行点、折线、矩形、多边形、箭头、图片、文本的添加、修改和删除;标绘显示与存取部分用于对已添加的标绘进行存储和绘制,同时支持用户进行导出保存、导入绘制操作;用户管理和查询部分提供了子窗口管理和管理栏管理,可对海图界面内的标绘进行添加、删除、修改、显示与隐藏控制、适应大小操作,同时支持用户进行标绘查询操作,具有很强的交互性。技术方案如下:
一种基于电子海图的图元标绘和管理方法,步骤如下:
(1)标绘添加、修改和删除
(1.1)标绘添加功能分为点选添加和手动添加。点选添加通过鼠标点击海图界面添加点位,在界面绘制点、折线、矩形、多边形、箭头、图片和文本;手动添加通过输入对应标绘所需要的地理信息和绘制参数,在界面绘制点、折线、矩形、多边形、箭头、图片和文本,地理信息指点位经纬度,绘制参数指颜色、线宽、标注、旋转角度。
折线、矩形、多边形、箭头的点选添加功能配合预览功能,在添加过程中会随着鼠标移动进行下一个点位的预览绘制,便于用户查看绘制效果。
(1.2)标绘修改功能分为手动修改和拖动修改。手动修改通过修改标绘信息栏进行地理信息和绘制参数的修改;拖动修改通过在界面上点击拖动标绘点位进行点位坐标的修改。
(1.3)删除功能可对已添加的标绘进行单个或批量选中和删除。
(2)存储与绘制
本发明采用哈希表存储已添加的标绘图元的信息,在绘制阶段,读取哈希表中存储的地理位置信息,经过坐标转换处理后,按照存储的绘制参数调用图形库标准绘制函数,将标绘图元绘制在海图界面上。在对海图界面进行漫游、缩放、旋转操作时,进行重绘,保证显示的实时、清晰和准确。对于需要高亮显示的标绘,绘制时采用高亮色进行加粗处理。
(3)导出保存与导入绘制
导出保存功能支持用户把当前海图界面的所有标绘进行导出,并以.plt格式进行存储。导入绘制功能支持用户读取已存储的.plt格式的标绘图元并重新绘制到界面中。
(4)标绘管理
本发明对标绘进行子窗口管理和管理栏管理,不同类型的标绘设置不同的子窗口,用户可在子窗口内进入添加、修改、删除功能,查看标绘的详细信息,对选中的标绘进行高亮显示。管理栏设置在屏幕右侧,用户可在管理栏设置标绘是否显示、是否高亮,对单个标绘进行适应大小操作,使其以合适的比例尺显示在屏幕中央。
(5)标绘查询
标绘查询功能支持用户对已添加的标绘进行点选查询,用户可在海图界面点击任意标绘,查询该标绘的类型、名称信息,查询结果进行高亮绘制并显示在右侧管理栏中。
本发明的有益效果是:
(1)标绘图元种类丰富,包括点、折线、矩形、多边形、箭头、图片和文本。
(2)标绘功能多,包括添加、删除、修改、导出保存、导入绘制和查询功能,此外,还涉及了预览、高亮、适应大小功能。
(3)管理方便,可在子窗口进行单个或多个标绘的添加、删除、修改、信息查看、高亮显示,可在挂靠栏选择单个标绘是否绘制,对单个标绘进行适应大小操作。
(4)简便快捷,鼠标操作设置合理,添加、修改、查询、预览、高亮功能配合使用,具有很强的操作交互性。
附图说明
图1是本发明的标绘添加流程图;
图2是本发明的标绘拖动修改流程图;
图3是本发明的标绘绘制流程图;
图4是本发明的标绘导出保存与导入绘制流程图;
图5是本发明的标绘查询流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清楚,下面结合附图对本发明做进一步阐述。本发明按以下步骤具体实现:
(1)标绘添加、修改和删除
(1.1)不同的标绘对应不同的添加信息:点标绘需要的信息为点位标识、经纬度坐标、颜色、大小、透明度、形状;折线标绘需要的信息为折线标识、经纬度坐标、颜色、透明度、宽度、序号。矩形标绘需要的信息为矩形标识、经纬度坐标、边框宽度、边框颜色、边框类型、标注内容、标注字号、标注颜色、填充颜色、填充样式;多边形标绘需要的信息为多边形标识、经纬度坐标、边框宽度、边框颜色、填充颜色、标注内容、标注字号、标注颜色;箭头标绘需要的信息为箭头标识、经纬度坐标、边框宽度、边框颜色、填充颜色、标注内容、标注字号、标注颜色;图片标绘需要的信息为图片标识、图片路径、经纬度坐标、宽度、高度、角度、标注内容、标注字号、标注颜色、位置;文本标绘需要的信息为文本标识、经纬度坐标、文本内容、文本字体、文本字号、文本颜色、角度。
标绘添加流程如图1所示,点选添加功能通过鼠标点击海图界面获得屏幕坐标,通过坐标转换获得地理坐标,其余绘制参数采用默认值,在界面绘制点、折线、矩形、多边形、箭头、图片和文本。手动添加通过输入对应标绘所需要的地理信息和绘制参数,在界面绘制点、折线、矩形、多边形、箭头、图片和文本。
在点选添加时,对于单点标绘(点、文本、图片),单击左键进行添加,单击右键结束添加,对于多点标绘(折线、矩形、多边形、箭头),单击左键添加点位,单击右键删除点位,双击左键结束添加。多点标绘的点选添加功能配合预览功能,在添加过程中会随着鼠标移动进行下一个点位的预览绘制,便于用户查看绘制效果。
(1.2)手动修改通过修改标绘信息栏进行修改。拖动修改流程如图2所示,通过在界面上点击拖动标绘点位进行修改,在拖动过程中会随着鼠标移动改变哈希表中存储的点位信息,进行重绘,同时在子窗口内显示实时点位信息,便于用户查看修改效果。
高亮功能指对标绘进行高亮显示,可通过选中子窗口信息列表或选中管理栏标识开启。拖动修改功能与点选添加功能、预览功能、高亮功能配合使用,具体配合方式为:点选添加单点标绘时,可对所有标绘进行拖动修改;点选添加多点标绘时,进行当前标绘的预览,不可拖动修改;进入修改功能后,可对所有高亮标绘进行拖动修改。
(1.3)在子窗口内选中单个或多个标绘后,点击删除按钮,删除选中的标绘,同时发出信号,在哈希表中删除,重新绘制。
(2)存储与绘制
已添加的标绘图元的信息存储在哈希表中,用于绘制和各类操作。绘制单元在接收到标绘添加、删除、修改过程中发出的信号后进行绘制,如图3所示,具体过程如下:
(2.1)读取哈希表中存储的地理位置信息;
(2.2)按照电子海图系统使用的地理坐标系,将经纬度坐标转换为投影坐标进而转为屏幕坐标;
(2.3)读取哈希表中存储的绘制参数,包括笔画信息、字体信息等;
(2.4)调用标准绘制函数,设置读取到的绘制参数,按照屏幕坐标将标绘图元绘制在海图界面上;
(2.5)在对海图界面进行漫游、缩放、旋转操作时,按照上述绘制逻辑进行重绘,实时刷新海图界面,保证显示的实时、清晰和准确。
对于需要高亮显示的标绘,绘制时采用高亮色进行加粗处理。
(3)导出保存与导入绘制
(3.1)如图4所示,导出保存功能支持用户把当前海图界面的所有标绘进行导出,通过遍历哈希表,读取哈希表中存储的标绘信息,并将信息转化为带有标绘类型标记的文本流,以.plt格式进行存储。
(3.2)如图4所示,导入绘制功能支持用户将已存储的.plt格式的标绘图元进行读取并重新绘制到界面中,选择单个或多个.plt格式文件,读取文件中的数据,按照文件中的标绘类型标记把读取到的信息转化为对应类型的标绘,存储到哈希表,重新绘制到界面中。
(4)标绘管理
本发明对标绘的管理包括子窗口管理和右侧管理栏管理,不同类型的标绘设置不同的子窗口,子窗口左侧为标绘信息列表,子窗口右侧为信息栏,点击左侧某一标绘,可在右侧信息栏显示该标绘的具体信息,同时该标绘在界面高亮显示,子窗口包括添加、修改、删除按钮,选中单个或多个标绘后,点击按钮可进入对应的功能。
在海图界面右侧设置了标绘管理栏,按标绘类型展示标绘标识。单击标识对标绘进行高亮显示,勾选标绘标识前的勾选框,对标绘进行隐藏或显示控制,右击单个标绘,在子菜单内可以对单个标绘进行适应大小设置,按照标绘的地理坐标计算中心点坐标,按照合适的比例尺将该标绘显示在屏幕中央,便于用户查看。
(5)标绘查询
标绘查询功能支持用户对已添加的标绘进行点选查询。如图5所示,查询过程如下:
(5.1)开启查询功能后,用户点击海图界面,获得单击处的屏幕坐标;
(5.2)遍历存储标绘信息的哈希表,获取标绘各个点位地理坐标;
(5.3)按照电子海图系统使用的地理坐标系,将标绘点位地理坐标转换为投影坐标进而转为屏幕坐标;
(5.4)将点击处的屏幕坐标与标绘各个点位屏幕坐标进行比对,比对逻辑为:对于点标绘,设置像素阈值,当点击点位与标绘点位的距离小于像素阈值时,视为比对成功;对于线标绘,在考虑线宽的前提下,当点击点位位于线上时,视为比对成功;对于面标绘,在考虑边框宽度的前提下,当点击点位位于面边框或面内部时,视为比对成功。
(5.5)若比对成功,则将该标绘的名称和类型信息作为查询结果,高亮绘制并显示在管理栏处。
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