專利名稱：一種地球儀三維投影生成方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二維圖形到三維圖形的三維球坐標(biāo)變換，通過適當(dāng)?shù)耐队八惴ê蛿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì) Bezier曲線文字進(jìn)行準(zhǔn)確讀取和離散。這樣可以把二維矢量圖形中的大量文字和標(biāo)志投影到 一個(gè)制定的三維球面上，生成三維地球儀。
背景技術(shù)：
目前地球儀的三維圖形生成，是通過計(jì)算二維圖形的曲線和文字的終點(diǎn)，把這些終點(diǎn)通 過計(jì)算生成三維坐標(biāo)，然后把該坐標(biāo)刻在三維球上， 一般情況下， 一個(gè)熟練的操作人員要實(shí) 現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的投影和刻畫工作需要兩到三個(gè)月的時(shí)間。這種計(jì)算方法不僅速度很慢浪費(fèi)時(shí)間，
而且計(jì)算過程設(shè)計(jì)大量的計(jì)算，很容易出錯(cuò)，特別是對(duì)數(shù)據(jù)的處理不能夠精確化，僅僅對(duì)文 字的終點(diǎn)進(jìn)行投影，也很容易導(dǎo)致投影的變形和失真，這不符合設(shè)計(jì)要求。而當(dāng)前計(jì)算系統(tǒng) 的發(fā)達(dá)和設(shè)計(jì)語言的表達(dá)已經(jīng)發(fā)展的很完善，使得該問題能夠通過離散處理，達(dá)到很好的仿 真效果，這也大大提高了工作效率。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)當(dāng)前二維矢量圖生成三維球形圖需要處理大量數(shù)據(jù)且容易失真的問題，本發(fā) 明提供一種新的設(shè)計(jì)方案，該方案能夠?qū)λ卸S圖中可以識(shí)別的曲線和文字進(jìn)行處理，通 過建立一個(gè)固定的結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)Bezier的數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行投影算法上的處理，得到三維 球坐標(biāo)中的點(diǎn)，通過這些點(diǎn)生成新的曲線，這些曲線就是三維圖中的文字，通過投影過程中 的比例控制可以輕松實(shí)現(xiàn)文字的大小的控制。同時(shí)提供了若干可以選擇的文字顏色，對(duì)這些 標(biāo)記進(jìn)行識(shí)別。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是首先對(duì)所有需要投影的文字進(jìn)行識(shí)別，一 般二維的圖形文字都是采用Bezier曲線的方式表示的。這個(gè)設(shè)計(jì)者可以進(jìn)行框選也可以進(jìn)行 反選。選擇以后計(jì)算所有的文字曲線長(zhǎng)度，根據(jù)用戶提供的精度要求，進(jìn)行離散化的處理， 一般建議lmm為基準(zhǔn)，也即對(duì)于每一個(gè)曲線都分成若干段以后，分別經(jīng)過后續(xù)操作，讀取曲線 數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，這里涉及一個(gè)海量數(shù)據(jù)的問題，因?yàn)榈厍騼x中存在著大量的文字，對(duì)于每一 個(gè)文字又要離散處理，若是采用數(shù)組的存儲(chǔ)方式會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰，因?yàn)橄到y(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)一次 分配大量的空間。若是采用讀取一個(gè)文字分配一次空間的方式又會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)。這樣，該方 案選擇采用了堆棧的空間， 一次可以分配大量的空間用于存儲(chǔ)，同時(shí)采用對(duì)新生成的文字添 加了相應(yīng)的屬性用于識(shí)別，從而避免了死循環(huán)。對(duì)這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以后，需要根據(jù)已有的投影 算法進(jìn)行計(jì)算。得到三維坐標(biāo)，生成三維空間點(diǎn)，然后對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行逐個(gè)連接，生成三維文 字。在生成的過程中，會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)者提供的字型的大小，進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛涂s小，這也有球形的半徑?jīng)Q定，最后確定各個(gè)字體的顏色，生成于球形的表面。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以對(duì)地球儀的大量文字進(jìn)行集中快速處理，避免了設(shè)計(jì)者 的大量的復(fù)雜的計(jì)算和投影工作。大大簡(jiǎn)化了操作，提高了工作效率。同時(shí)地球儀的文字可 以控制大小和顏色等，這也為設(shè)計(jì)者提供了更多的選擇。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖1是地球儀三維文字生成方案原理圖。 圖2是該解決方案的用戶界面圖 圖3是需要投影的二維矢量圖。 圖4是投影以后的到的效果圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是該方案的工作原理，文字識(shí)別是作為系統(tǒng)工作的第一步，也是系統(tǒng)工作的最后結(jié)果。但 是區(qū)別在于后者具有自己的投影的屬性。這一步是決定是否進(jìn)行投影。對(duì)于非投影文字則需 要重新識(shí)別其他曲線。對(duì)于需要投影的部分計(jì)算曲線的長(zhǎng)度，由設(shè)計(jì)者提供精度要求，這樣 的結(jié)果會(huì)更趨于真實(shí)，因?yàn)檎麄€(gè)的生成方式采用的是直線逼近的方式。對(duì)于不需要離散處理 的曲線直接讀取終點(diǎn)數(shù)據(jù)即可。然后建立Bezier曲線的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)體，通過該結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)所有 點(diǎn)的數(shù)據(jù)用于后來生成。然后是讀取數(shù)據(jù)用于生成曲線。投影公式是-<formula>formula see original document page 4</formula>
然后直接連接相應(yīng)點(diǎn)生成最后的文字。最后可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的要求對(duì)字體進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和 處理，這里設(shè)置以后會(huì)有球形比例的變化。
在圖2所示用戶界面中，提供了三個(gè)控件。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)自己的要求輸入和選擇，這 里的投影半徑系統(tǒng)會(huì)根據(jù)二維圖的最大直線(經(jīng)度或者緯度)得到。這里也可以直接進(jìn)行輸入。字體的大小和直徑有一定的關(guān)系，直徑變大以后字體大小會(huì)有相應(yīng)的變化，設(shè)計(jì)者也可 以根據(jù)需要輸入需要的字體。這個(gè)需要建立在一定的范圍內(nèi)。字體的顏色可以通過下拉框進(jìn) 行選擇，系統(tǒng)默認(rèn)的是字體黑色。
圖3是一個(gè)二維地球儀的北半球部分，可以看出包括地理上的曲線以外還有很多的說明 文字，這些文字和地理標(biāo)記都是Bezier曲線，同時(shí)這里有相應(yīng)的經(jīng)度和緯度線，根據(jù)這些線 的長(zhǎng)度可以確定球形的直徑。相應(yīng)的直線需要離散化。這里的曲線顏色也有三種，紅色(國(guó) 家疆域界限和本初子午線)、藍(lán)色(海洋邊界和島嶼邊界)和白色(陸地高原山脈等分界線)， 這些顏色可以進(jìn)行識(shí)別，并且分別生成。這樣保證了生成前后的一致性，以便于設(shè)計(jì)者進(jìn)行 識(shí)別。
圖4是最后生成的3D效果圖，這里也是為了設(shè)計(jì)者進(jìn)行對(duì)比，把二維圖導(dǎo)入該3D圖中。 這里北半球的海洋和陸地分分界線可以清楚的表示出來。稍微細(xì)小一點(diǎn)的陸地國(guó)家之間等的 邊界也能有效顯示，文字說明能夠較好的接近真實(shí)情況，沒有出現(xiàn)失真的問題。所有的文字 和曲線統(tǒng)一根據(jù)設(shè)計(jì)者的要求進(jìn)行了處理，這樣該方案在高效率的情況下實(shí)現(xiàn)了精確的可對(duì) 比性。
權(quán)利要求
1.一種地球儀三維投影生成方案，用于對(duì)二維圖的快速處理，通過投影算法生成三維圖形，其特征是可以控制精度，準(zhǔn)確性好，生成效率高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成方法，其特征是可以控制精度。由于在生成過 程中對(duì)二維曲線的數(shù)據(jù)讀取采用結(jié)構(gòu)體的方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行堆棧分配空間， 可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，因此可以根絕用戶要求控制曲線離散化的長(zhǎng)度，可以生 成不同效果的三維圖形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成方法，其特征是準(zhǔn)確性好。由于該方案對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行了集中處理，集中存儲(chǔ)，集中生成，算法中堆數(shù)據(jù)的精度控制的較為嚴(yán) 格，所以對(duì)于大量的數(shù)據(jù)問題進(jìn)行了模塊化解決，從而實(shí)現(xiàn)了生成過程的準(zhǔn) 確性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分割方案，其特征是生成效率高。本系統(tǒng)對(duì)海量數(shù) 據(jù)的存儲(chǔ)沒有采用普通的數(shù)組分配方案，二是采用了利用系統(tǒng)的堆棧空間較 大，而且分配較快，所以通過該方法提高了工作效率。
全文摘要
該設(shè)計(jì)方案，主要實(shí)現(xiàn)類似地球儀性質(zhì)的2D圖自動(dòng)投影生成3D圖形，并且實(shí)現(xiàn)2D到3D的自動(dòng)導(dǎo)入；投影方案是按照球坐標(biāo)，以二維圖的原點(diǎn)作為生成極點(diǎn)，對(duì)所有的曲線進(jìn)行讀取，按照標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行存儲(chǔ)。然后根據(jù)曲線長(zhǎng)度進(jìn)行離散化處理和分析，通過投影計(jì)算得到三維坐標(biāo)，最后生成三維曲線，同時(shí)把二維圖導(dǎo)入作為參考。這種方式主要實(shí)現(xiàn)了Bezier曲線的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化讀取、存儲(chǔ)、離散化、投影生成和連接。從而使的大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)單化。
文檔編號(hào)G06T17/05GK101577014SQ20081004763
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者彬 王 申請(qǐng)人:彬 王