第八章计算机地图绘图基础ppt课件.ppt

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1、第八章计算机地图绘图基础§8.1基本图形显示§8.2地形图地物符号的自动绘制§8.4等高线的自动绘制§8.3曲线光滑的数学方法数字化成图系统结构外业记录数据通讯数据处理图形生成图形编辑图形输出与应用已有图形手扶跟踪数字化扫描矢量化数字化成图软件的特点数据量大：一幅图的存储空间一般为2-3兆；算法复杂：如线型和符号生成/几何变换/图形裁剪/区域填充/曲线拟合/等高线生成等涉及的外设多：全站仪/数字化仪/绘图仪图形交互编辑：要求界面人性化图形具有属性和语义数字化成图软件的功能外业记录数据传输图形录入：手扶跟踪数字化扫描矢量化数据处

2、理：坐标变换、图形裁剪、曲线拟合、等高线绘制（构造三角高程模型）图形生成：图式符号的绘制图形编辑图形输出：坐标变换§8.1基本图形显示一、坐标系测量坐标系屏幕坐标系绘图仪坐标系测量坐标系坐标原点：统一规定或自由选取X轴：南北方向Y轴：东西方向坐标单位：米屏幕坐标系坐标原点：屏幕的左上角X轴：屏幕水平线，从左到右是正方向Y轴：屏幕的垂直线，从上到下为正方向坐标单位：象素绘图仪笔式绘图仪平板式笔式绘图仪滚筒式笔式绘图仪喷墨绘图仪绘图仪坐标系坐标原点：绘图仪幅面的左下角X轴：喷头或绘图笔的运动方向Y轴：走纸方向或支架的运动方向坐标单

3、位：步距或墨点通用线性变换坐标变换的一般形式：矩阵形式为：变换系数矩阵：线性变换的四种基本形式平移变换旋转变换比例变换错切变换平移变换平移变换绕原点的旋转变换旋转变换以原点为中心的比例变换比例变换错切变换错切变换二、数字化成图系统的坐标变换测量坐标系到计算机屏幕坐标系的转换测量坐标系到绘图仪坐标系的转换测量坐标系到计算机屏幕坐标系的转换xyP(x,y)(x0,y0)(x1,y1)测量坐标系P(xs,ys)(xs0,ys0)(xs1,ys1)xy屏幕坐标系为避免图形变形，k=min(kx,ky)测量坐标系到绘图仪坐标系的转换M为

4、比例系数，由测量坐标系的单位和绘图仪坐标系的单位确定。xyP(x,y)(x0,y0)(x1,y1)测量坐标系ypxpP(xp,yp)(xp0,yp0)(xp1,yp1)绘图仪坐标系三、图形裁剪点的裁剪直线段的裁剪多边形的裁剪二维图形裁剪的含义图形裁剪包括点、线和多边形的裁剪为什么要进行图形裁剪？由标准分幅图输出任意地图生成宗地图数字化测图后分幅存储开窗显示为什么要进行图形裁剪？点的裁剪在一个窗口中，窗口的左下角坐标为Wx1、Wy1，窗口右上角的坐标为Wx2、Wy2。若有一点P（x，y），它的坐标同时满足Wx1≤x≤Wx2，Wy

5、1≤y≤Wy2，那么该点P在窗口内，否则就在窗口外而不可见笛卡儿平面直角坐标系(逻辑坐标系)直线段的剪裁直线段相对于图廓关系的四种情况：a、直线段完全在图幅之外b、直线段完全在图幅之内c、直线与图幅的一条图廓线相交d、直线段贯穿图幅的两条图廓线编码裁剪法的编码方法左边线的左边，字节的第一位为1；右边线的右边，字节的第二位为1；下边线的下边，字节的第三为为1；上边线的上边，字节的第四位为1。直线段的裁剪编码裁剪法100010010001010100001010001001100100Y>YmaxYXma

6、x裁剪窗口（a）区域编码示意图100100010101100000000100101000100110ABCDEFGHIKLJ图（b）窗口裁剪示例0000线段相对于图廓位置的几种情况线段的两个端点都在图廓外边，则这两点的编码都不为“0000”；整个线段都在图廓里边，则这两个点的编码都为“0000”；线段的一端在图廓里边，一端在外面，则一点的编码为“0000”，另一点的不为“0000”淘汰原则如果两点编码均为“0000”，则该线段完全在图廓内，应预保留。如果两点编码一个为“0000”，另一个不为“0000”，则与图廓线有一个交点

7、。如果两个二进制编码均不为“0000”，则要计算他们的逻辑相乘（即逻辑函数ET）逻辑乘运算逻辑乘运算：按位相乘，0*0=00*1=01*1=1如：0110*0010=0010逻辑乘结果和“0000”不同，则线段在图廓外；逻辑乘结果为“0000”，则该线段与图廓线有交点Sutherland—Hodgman裁剪法（这里简称S-H算法）多边形的裁剪V1V2V3V4V5V1V2V3V4V5K1V2V3V4K1V2V3K5K1K2K5K3K4图（b）多边形的裁剪V6K6K6S-H算法裁剪的基本步骤将多边形各顶点Vi（i=1，2…n）相对

8、于窗口的第一条边界进行判断，当Vi位于窗口的可见侧时（不一定位于窗口内），将Vi存放于新多边形顶点中，否则不记录。2.测试Vi与Vi-1是否位于边界同侧（i=1时测试Vi与Vn），若是，可见的均记录，否则不记录；若Vi与Vi-1位于边界异侧，则求ViVi-1与窗口边界线的交点