CN101582077A - 一种二维矢量图形的空间索引方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二维矢量图形的空间索引方法及装置，其中空间索引方法包含以下步骤：步骤一、将二维矢量图形绘制为位图，绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色，保存所述各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系；步骤二、在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标位置坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色；步骤三、根据步骤二中确定的目标位置坐标点的颜色索引到所述二维矢量图形中对应的可视化图元对象。与现有技术相比，本发明将复杂的大范围的空间搜素转为线性搜索，避免了映射过程中复杂的数学运算，可以快速定位搜索目标。

Description

一种二维矢量图形的空间索引方法及装置

技术领域

本发明涉及一种二维矢量图形的空间索引方法及装置。

背景技术

所谓空间索引，就是指依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概要信息如对象的标识、外接矩形及指向空间实体数据的指针。简单的说，就是将空间对象按某种空间关系进行划分，以后对空间对象的存取都基于划分块进行。空间索引技术的核心是：根据搜索条件，比如一个矩形，迅速找到与该矩形相交的所有空间对象集合。当数据量巨大，矩形框相对于全图很小时，这个集合相对于全图数据集大为缩小，在这个缩小的集合上再处理各种复杂的搜索，效率就会大大提高。空间索引技术并不单是为了提高显示速度，显示速度仅仅是它所要解决的一个问题。空间索引是为空间搜索提供一种合适的数据结构，以提高搜索速度。

随着计算机技术的发展，空间数据广泛应用到机器人、计算机视觉、图像识别、地理信息等领域。与传统的数据管理系统不同，空间数据涉及对现实世界大量空间目标的处理，本身具有较大的复杂度。空间目标数据往往具有不规则的几何形状，且目标之间的关系复杂(如几何图形间的相交、相切、相邻、包含等)，因此随着空间数据量的增大，对空间数据的查找变得更加的困难。

为了有效地控制空间数据，众多学者提出了许多空间索引构件方法。当前对空间索引的研究，大多集中在数据结构及其映射算法上，涉及的数据结构有网格、四叉树、八叉树、R-树等。而为了提高创建空间索引以及实体搜索、匹配性能，通常都采用了最小边界圆(MBS)或最小边界矩形(MBR)等预匹配措施来降低一次映射复杂度，然后在此基础上进行二次小范围内的精确映射运算。

本发明的发明人发现当前空间索引技术的索引速度仍然比较慢，映射过程中需要进行复杂的数学运算，搜索定位不够快速；并且也不能够在编辑态下动态创建空间索引的要求。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种二维矢量图形的空间索引方法，使得二维矢量图形的搜索定位速度得以加快。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种二维矢量图形的空间索引装置，从而使得二维矢量图形的搜索定位速度得以加快。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该二维矢量图形的空间索引方法，其特征在于：包含以下步骤

步骤一、将二维矢量图形绘制为位图，绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色，保存所述各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系；

步骤二、在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标位置坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色；

步骤三、根据步骤二中确定的目标位置坐标点的颜色、和步骤一中保存的对应关系，确定所述目标位置坐标点索引的所述二维矢量图形中的可视化图元对象。

通过上述步骤进行空间索引，在对待索引的可视化图元对象进行搜索定位时，本发明将搜索匹配过程转化为一种线性搜索过程，从而大大提高了搜索的速度，避免了映射过程中复杂的数学运算，该方法适合通常的网格、四叉树、R-树等二维空间索引的创建。

作为改进，所述步骤一中，还可以包含以下特征：

将所述位图划分为至少两个区域，保存所述各区域中包含的可视化图元对象与相应区域的对应关系；

所述步骤三可以通过以下子步骤实现：

步骤(3-1)、首先确定所述目标位置坐标点所属的区域；

步骤(3-2)、然后再在所述目标位置坐标点所属的区域的可视化图元对象中，根据步骤二中确定的目标位置坐标点的颜色、和步骤一中保存的对应关系，确定所述目标位置坐标点索引的可视化图元对象。

这样在对待索引的可视化图元对象进行搜索定位时，由于当前判断的可视化图元对象在位图中的像素点处于哪个划分区域是可知的，从而可以将该待索引的可视化图元对象归到位图中对应的区域中去，再在对应的区域中根据步骤二中确定的目标位置坐标点的颜色索引到该颜色对应的可视化图元对象，实现快速查找目的。

较好的，所述步骤一中将所述位图按照4*4平均划分；或者，将所述位图按照6*6平均划分。

再改进，所述步骤二中，确定所述目标位置坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色通过以下步骤实现：

步骤(2-1)、获取所述二维矢量图形在屏幕上显示的位置；

步骤(2-2)、根据所述二维矢量图形在屏幕上显示的位置、和来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在所述位图中的逻辑坐标点；

步骤(2-3)、确定所述逻辑坐标点在该位图中对应的像素点的颜色。

再改进，如果所述二维矢量图形发生了缩放和/或旋转变换，则根据缩放的大小和/或旋转的角度，确定其变换矩阵；

而在所述步骤一中则根据所确定的变换矩阵，将所述变换后的二维矢量图形绘制为位图，在绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象设置为不同的颜色。

所述变换矩阵的确定方法如下：

缩放矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}\mathrm{Sx}& 0& 0\\ 0& \mathrm{Sy}& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中，Sx为水平方向上的放大缩小倍率，Sy为垂直方向上的放大缩小倍率；

旋转矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}\cos \left(a\right)& -\sin \left(a\right)& 0\\ \sin \left(a\right)& \cos \left(a\right)& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

X轴倾斜矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}1& \tan \left(a\right)& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

Y轴倾斜矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ \tan \left(a\right)& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

将描述二维矢量图形中各可视化图元对象信息的坐标点乘以所述变换矩阵得到变换后的描述二维矢量图形中各可视化图元对象信息的坐标点，根据所述变换后的描述各可视化图元对象信息的坐标点，将所述变换后的二维矢量图形绘制为位图。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该二维矢量图形的空间索引装置，其特征在于：包含有：

绘制单元，用于将二维矢量图形绘制为位图，绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色；

存储单元，用于保存所述各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系；

辨识单元，用于在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色；

索引单元，用于根据所述辨识单元确定的颜色索引、和存储单元中保存的对应关系，确定所述目标位置坐标点索引的该二维矢量图形中的可视化图元对象。

作为改进，本发明的二维矢量图形的空间索引装置还可以包含：

划分单元，用于对所述位图进行区域划分；

区域确认单元，用于在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标位置坐标点所属的区域；

这时，所述存储单元还可以用于保存所述各区域中包含的可视化图元对象与相应区域的对应关系；所述索引单元则根据所述辨识单元确定的颜色，在所述区域确认单元确定的区域对应的可视化图元对象中，索引到根据所述辨识单元确定的颜色对应的可视化图元对象。

再改进，所述辨识单元还可以包含以下子单元：

位置获取子单元，用于获取所述二维矢量图形在屏幕上显示的位置；

逻辑坐标点确认子单元，用于根据所述二维矢量图形在屏幕上显示的位置、和来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在所述位图中的逻辑坐标点；

颜色确认子单元，用于确定所述逻辑坐标点在该位图中对应的像素点的颜色。

再改进，本发明的二维矢量图形的空间索引装置，还可以包含：

变换矩阵确认单元，用于在所述二维矢量图形发生了缩放和/或旋转变换时，根据缩放的大小和/或旋转的角度，确定其变换矩阵；

所述绘制单元还用于根据所述确定的变换矩阵，将所述变换后的二维矢量图形绘制为位图，在绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象设置为不同的颜色。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将二维矢量图形绘制为位图，，保存所述各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系，在对待索引的可视化图元对象进行搜索定位时，本发明将搜索匹配过程转化为一种线性搜索过程，从而大大提高了搜索的速度，避免了映射过程中复杂的数学运算，从而可以快速定位搜素目标，减少时间损耗，能够在编辑态下动态创建空间索引，该方法适合通常的网格、四叉树、R-树等二维空间索引的创建。

附图说明

图1为本发明二维矢量图形的空间索引方法实施例一中将二维矢量图形中可视化图元对象绘制到图片缓冲区后的示意图；

图2为本发明二维矢量图形的空间索引方法实施例一中索引方法的流程图；

图3为本发明二维矢量图形的空间索引方法实施例二中将图片缓冲区的绘制区域进行逻辑上的网格划分后的示意图；

图4为本发明二维矢量图形的空间索引方法实施例二中索引方法的流程图；

图5为本发明二维矢量图形的空间索引方法实施例三中索引方法的流程图；

图6为本发明二维矢量图形的空间索引方法实施例四中索引方法的流程图；

图7为本发明二维矢量图形的空间索引装置实施例一的逻辑框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明首先提供了一种二维矢量图形的空间索引方法，可以通过以下几个实施例实现：

空间索引方法实施例一：

参见图1和图2，本实施例中的二维矢量图形的空间索引方法始于将原始二维矢量图形绘制为位图，即将原始二维矢量图形中所有可视化图元对象绘制到图片缓冲区，绘制时通过计算包含所有可视化图元对象的外包框坐标，确定所有图形都落在该范围的矩形区域之内，在创建图片缓冲区时，可以根据这个矩形区域大小来确定图片缓冲区的大小；绘制过程中将二维矢量图形中每个不同的可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色101，例如将如图2所示的原始二维矢量图形中的直线图元对象设置成红色，将三角形图元对象设置成蓝色，将椭圆图元设置程绿色；然后保存各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系102，在原始二维矢量图形打开以后，将原始二维矢量图形显示在屏幕上，获取该原始二维矢量图形在屏幕上显示的位置103，搜索时，接收来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点104(例如用户在屏幕上通过鼠标点击待索引的可视化图元对象或者通过触摸屏点击待索引的可视化图元对象，然后软件可以获取屏幕上点击处的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标)，根据待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在位图中的逻辑坐标点105，然后在位图中查找该逻辑坐标点的颜色106，根据该逻辑坐标点的颜色在步骤102中建立的对应关系中索引到所述二维矢量图形中对应的可视化图元对象107。

在原始二维矢量图形打开并显示在屏幕上后，屏幕上显示的是由二维矢量图形的所有可视化图元对象构成的位图，该位图的边框同样是由所有可视化图元对象的外包框坐标确定的，大小与缓冲区中保存的位图相同。从而，在收到来自输入设备的目标位置坐标点后，只需计算该点对应于屏幕上显示的位图的逻辑坐标点，就能够确定该点对应于缓冲区中位图的逻辑坐标点。

在根据待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点确定位图中的逻辑坐标点时，可以采用现有技术来实现，例如在二维矢量图形打开时，获取屏幕上显示的位图的逻辑坐标原点[0，0]在屏幕中对应的实际位置坐标点，之后在获取用户输入的目标位置坐标点后，可以根据逻辑坐标原点与实际位置坐标点的差值，计算得到目标位置坐标点对应的逻辑坐标点。比如说，位图中的原点的逻辑坐标点为[0，0]时，在屏幕上对应的实际位置坐标点为[200，300]；当待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点为[500，800]时，该目标位置坐标点在位图中的逻辑坐标点即为[300，500]。

通过上述步骤进行空间索引，在对待索引的可视化图元对象进行搜索定位时，本实施例将索引过程转化为对对应关系表的检索过程，该过程为一种线性搜索过程，从而大大提高了搜索的速度，避免了映射过程中复杂的数学运算，该方法适合通常的网格、四叉树、R-树等二维空间索引的创建。

空间索引方法实施例二：

参见图3和图4，本实施例中的二维矢量图形的空间索引方法同样始于将原始二维矢量图形绘制为位图，即将原始二维矢量图形中所有可视化图元对象绘制到图片缓冲区，绘制过程中将二维矢量图形中每个不同的可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色201，然后将位图按照4*4平均划分为16个区域202，然后保存各可视化图元对象、各可视化图元对象设置的颜色以及所述的区域之间的对应关系203，例如将原始二维矢量图形中的直线图元对象设置成红色，将三角形图元对象设置成蓝色，将椭圆图元设置程绿色；将位图按照4*4平均划分为16个区域，从左到右，从上到下进行编号，可见01号区域无图元对象，02号区域有红色的直线图元对象；03号区域无图元对象；04号区域无图元对象；05号区域有红色的直线图元对象；06号区域有红色的直线图元对象和蓝色三角形图元对象；07号区域有绿色的椭圆图元对象；08号区域有绿色的椭圆图元对象；09号区域无图元对象；10号区域无图元对象有蓝色三角形图元对象；11号区域有蓝色三角形图元对象和绿色的椭圆图元对象；12号区域有绿色的椭圆图元对象；13号区域无图元对象；14号区域有蓝色三角形图元对象；15号区域有蓝色三角形图元对象；16号区域无图元对象；保存上述对应关系；在原始二维矢量图形打开以后，将原始二维矢量图形显示在屏幕上，获取该原始二维矢量图形在屏幕上显示的位置203；搜索时，接收来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点205(如用户在屏幕上通过鼠标点击待索引的可视化图元对象或者通过触摸屏点击待索引的可视化图元对象，然后获取屏幕上点击处的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标)，根据待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在位图中的逻辑坐标点206，然后在位图中查找该逻辑坐标点所对应的区域207，在该区域里面根据该逻辑坐标点的颜色在步骤202中建立的对应关系中索引到所述二维矢量图形中对应的可视化图元对象208。

本实施例与空间索引方法实施例一相比，在对待索引的可视化图元对象进行搜索定位时，由于当前判断的可视化图元对象在位图中的像素点处于哪个划分区域是可知的，并且该区域中包含哪些可视化图元对象也是可知的，从而可以直接将这些图元对象对应的颜色与步骤203中确定的目标位置坐标点的颜色匹配，索引到该颜色对应的可视化图元对象，由于需要匹配的图元对象范围缩小了，所以能够进一步实现快速查找目的，比空间索引方法实施例一相比，具有更快的索引速度。

空间索引方法实施例三：

参见图5所示，与空间索引方法实施例一不同的是，原始二维矢量图形在显示屏幕发生了移动，这时本实施例中的二维矢量图形的空间索引方法同样始于将原始二维矢量图形绘制为位图，即将原始二维矢量图形中所有可视化图元对象绘制到图片缓冲区，绘制过程中将二维矢量图形中每个不同的可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色301，然后保存各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系302，在原始二维矢量图形打开以后，将原始二维矢量图形在屏幕上显示，获取该原始二维矢量图形在屏幕上显示的位置303，如果原始二维矢量图形在显示的屏幕上发生了移动304，则重新获取移动后原始二维矢量图形在屏幕上显示的位置305，再接收来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点306，根据待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，以及该二维矢量图形移动后的位置，确定该目标位置坐标点在位图中的逻辑坐标点307，然后在位图中查找该逻辑坐标点的颜色308，根据该逻辑坐标点的颜色在步骤302中建立的对应关系中索引到所述二维矢量图形中对应的可视化图元对象309。

本实施例中，在根据待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点确定位图中的逻辑坐标点时，同样可以采用现有技术来实现，例如位图中的原点的逻辑坐标点为[0，0]时，这时原点对应的屏幕上的实际位置坐标点为[200，300]；之后原始二维矢量图形在显示屏幕发生了移动[50，100]，即向右平移50，向上平移100，这时移动后位图原点对应的实际位置坐标点为[250，400]；当用户选择的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点为[500，800]时，该目标位置坐标点在位图中的逻辑坐标点即为[250，400]。当然位图移动过后原点对应的实际位置坐标点也可以根据与平移矩阵相乘的方法得到。

或者，在本实施例中，在二维矢量图形发生移动时，也可以不更新其移动后在屏幕中显示的位置，即不执行步骤305，而直接根据该位图原始的坐标原点在屏幕中显示的位置，计算初始逻辑坐标点，并将该初始逻辑坐标点设置为3*1矩阵 $\left|\begin{array}{c}x\\ y\\ 1\end{array}\right|,$ 再将平移矩阵乘以初始逻辑坐标点的矩阵，平移矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}1& 0& \mathrm{tx}\\ 0& 1& \mathrm{ty}\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$ 得到最终的逻辑坐标点 $\left|\begin{array}{c}x1\\ y1\\ 1\end{array}\right|.$

其中，tx为屏幕相对于位图的水平移动的坐标值，ty为屏幕相对于位图的垂直移动的坐标值。

举例而言，位图中的原点的逻辑坐标点为[0，0]时，原点对应的屏幕上的实际位置坐标点为[200，300]；之后原始二维矢量图形在显示屏幕发生了移动[50，100]，即向右平移50，向上平移100，相当于屏幕相对于位图平移[-50，-100]，得到平移矩阵 $\left|\begin{array}{ccc}1& 0& -50\\ 0& 1& -100\\ 0& 0& 1\end{array}\right|,$ 在用户选择的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点为[500，800]时，首先计算初始逻辑坐标点为[300，500]，得到3*1矩阵 $\left|\begin{array}{c}300\\ 500\\ 1\end{array}\right|,$ 之后将平移矩阵 $\left|\begin{array}{ccc}1& 0& -50\\ 0& 1& -100\\ 0& 0& 1\end{array}\right|$ 乘以该矩阵， $\left|\begin{array}{ccc}1& 0& -50\\ 0& 1& -100\\ 0& 0& 1\end{array}\right|\·\left|\begin{array}{c}300\\ 500\\ 1\end{array}\right|=\left|\begin{array}{c}250\\ 400\\ 1\end{array}\right|,$ 得到最终逻辑坐标点[250，400]。

采用本实施例的方法，当原始二维矢量图形在显示屏幕发生了移动，同样可以实现对待索引的可视化图元对象进行快速搜索定位。

空间索引方法实施例四、

参见图6所示，与空间索引方法实施例一不同的是，原始二维矢量图形在显示屏幕发生了缩放和/或旋转变形，这时本实施例中的二维矢量图形的空间索引方法同样始于将原始二维矢量图形绘制为位图，即将原始二维矢量图形中所有可视化图元对象绘制到图片缓冲区，绘制过程中将二维矢量图形中每个不同的可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色401，然后保存各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系402，搜索时，将原始二维矢量图形在屏幕上显示，获取该原始二维矢量图形在屏幕上显示的位置403，原始二维矢量图形在显示屏幕发生了缩放和/或旋转变形404，根据缩放的大小和/或旋转的角度，确定其变换矩阵405，根据所确定的变换矩阵，重新将变换后的二维矢量图形绘制为位图406，变换后的二维矢量图形的位图是根据原始二维矢量来图形中各可视化图元对象的坐标与变换矩阵相乘得到变换后的各可视化图元对象的坐标来绘制位图(例如直线变化后的描绘方法为：采用直线上两个点都乘以变换矩阵得到新的两个点，采用新的两个点就可以绘制变换后的直线；矩形变化后的描绘方法为：采用矩阵四个角上的四个点分别乘以变换矩阵得到新的四个点，采用这新的四个点就可以描绘变换后的矩阵；圆变化后的描绘方法为：采用圆的圆心乘以变换矩阵得到新的圆心，采用新的圆心就可以描绘变换后的园；等等；各个不同的图形只要将描述图形坐标有关的信息乘以变换矩阵就可以得到新的描述图形信息的坐标点)；接收来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点407，根据待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在位图中的逻辑坐标点408，然后在位图中查找该逻辑坐标点的颜色409，根据该逻辑坐标点的颜色在步骤402中建立的对应关系中索引到所述二维矢量图形中对应的可视化图元对象410。

本实施例中，在根据待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点确定位图中的逻辑坐标点时，同样可以采用现有技术来实现，例如位图中的原点的逻辑坐标点为[0，0]时，这时原点对应的实际位置坐标点为[200，300]；原始二维矢量图形在显示屏幕发生了缩放和/或旋转变形，缩放和/或旋转变形后原点对应的目标位置坐标点为[250，400]；当待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点为[500，800]时，该目标位置坐标点在位图中的逻辑坐标点即为[250，400]；当然缩放和/或旋转变形后原点对应的目标位置坐标点也可以根据与变换矩阵相乘的方法得到。

本实施例中，变换矩阵的确认方法为：

缩放矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}\mathrm{Sx}& 0& 0\\ 0& \mathrm{Sy}& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中，Sx为水平方向上的放大缩小倍率，Sy为垂直方向上的放大缩小倍率；

旋转矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}\cos \left(a\right)& -\sin \left(a\right)& 0\\ \sin \left(a\right)& \cos \left(a\right)& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

X轴倾斜矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}1& \tan \left(a\right)& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

Y轴倾斜矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ \tan \left(a\right)& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度。

与第三实施方式类似，在二维矢量图形发生旋转和/或缩放时，本实施方式也可以不更新其变换后在屏幕中显示的位置，即不执行步骤305，而直接根据该位图原始的坐标原点在屏幕中显示的位置，计算初始逻辑坐标点，并将该初始逻辑坐标点设置为3*1矩阵 $\left|\begin{array}{c}x\\ y\\ 1\end{array}\right|,$ 再将变换矩阵乘以初始逻辑坐标点的矩阵，得到最终的逻辑坐标点 $\left|\begin{array}{c}x1\\ y1\\ 1\end{array}\right|.$

采用本实施例的方法，当原始二维矢量图形在显示屏幕发生了缩放和/或旋转变形，同样可以实现对待索引的可视化图元对象进行快速搜索定位。

空间索引方法实施例五：

本实施例与空间索引方法实施例三大致相同，与空间索引方法实施例三不同的是，在绘制的位图中按照4*4或6*6的进行平均划分，保存各可视化图元对象、各可视化图元对象设置的颜色以及所述的区域之间的对应关系，搜索过程中，先找出待索引的可视化图元对象的在位图中的逻辑坐标点所属区域，然后再在所属区域中根据该逻辑坐标点的颜色索引到所述二维矢量图形中对应的可视化图元对象。

即本实施例为空间索引方法实施例二和空间索引方法实施例三的结合。

空间索引方法实施例六：

本实施例与空间索引方法实施例四大致相同，与空间索引方法实施例四不同的是，在绘制的位图中按照4*4或6*6的进行平均划分，保存各可视化图元对象、各可视化图元对象设置的颜色以及所述的区域之间的对应关系，搜索过程中，先找出待索引的可视化图元对象的在位图中的逻辑坐标点所属区域，然后再在所属区域中根据该逻辑坐标点的颜色索引到所述二维矢量图形中对应的可视化图元对象。即本实施例为空间索引方法实施例二和空间索引方法实施例四的结合。

本发明还提供了二维矢量图形的空间索引装置，该空间索引装置可以通过以下几个实施例实现：

空间索引装置实施例一：参见图7所示

该二维矢量图形的空间索引装置包括有：

绘制单元，用于将二维矢量图形绘制为位图，绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色；

存储单元，用于保存所述各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系；

辨识单元，用于在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色；

索引单元，用于根据所述辨识单元确定的颜色、和存储单元中保存的对应关系，确定所述目标位置坐标点索引的所述二维矢量图形中的可视化图元对象。

空间索引装置实施例二：

本实施例在实施例一的基础上进行改进，与实施例一不同的是，该二维矢量图形的空间索引装置还包括有

划分单元，用于对所述位图进行区域划分；

区域确认单元，用于在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标位置坐标点所属的区域；

所述存储单元还用于保存所述各区域中包含的可视化图元对象与相应区域的对应关系；

所述索引单元根据所述辨识单元确定的颜色、和所述存储单元中保存的对应关系，在所述区域确认单元确定的区域对应的可视化图元对象中，索引到根据所述辨识单元确定的颜色对应的可视化图元对象。

空间索引装置实施例三：

本实施例在实施例一或二的基础上进行改进，与实施例一或二不同的是，所述辨识单元包含以下子单元：

位置获取子单元，用于获取该二维矢量图形在屏幕上显示的位置；

逻辑坐标点确认子单元，用于根据该二维矢量图形在屏幕上显示的位置、和来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在所述位图中的逻辑坐标点；

颜色确认子单元，用于确定所述逻辑坐标点在该位图中对应的像素点的颜色。

空间索引装置实施例四：

本实施例在实施例一或二或三的基础上进行改进，与空间索引装置实施例一或二或三不同的是，该二维矢量图形的空间索引装置还包括：

变换矩阵确认单元，用于在所述二维矢量图形发生了缩放和/或旋转变换时，根据缩放的大小和/或旋转的角度，确定其变换矩阵；

所述绘制单元还用于根据所述变换矩阵确认单元确定的变换矩阵，将所述变换后的二维矢量图形绘制为位图，在绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象设置为不同的颜色。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1、一种二维矢量图形的空间索引方法，其特征在于：包含以下步骤：

步骤一、将二维矢量图形绘制为位图，绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色，保存所述各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系；

步骤二、在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标位置坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色；

步骤三、根据步骤二中确定的目标位置坐标点的颜色、和步骤一中保存的对应关系，确定所述目标位置坐标点索引的所述二维矢量图形中的可视化图元对象。

2、根据权利要求1所述的二维矢量图形的空间索引方法，其特征在于：

所述步骤一中，还包含以下特征：

将所述位图划分为至少两个区域，保存所述各区域中包含的可视化图元对象与相应区域的对应关系；

所述步骤三通过以下子步骤实现：

步骤(3-1)、首先确定所述目标位置坐标点所属的区域；

步骤(3-2)、然后再在所述目标位置坐标点所属的区域对应的可视化图元对象中，根据步骤二中确定的目标位置坐标点的颜色、和步骤一中保存的对应关系，确定所述目标位置坐标点索引的可视化图元对象。

3、根据权利要求2所述的二维矢量图形的空间索引方法，其特征在于：所述将所述位图划分为至少两个区域的步骤中，将所述位图按照4*4平均划分；或者，将所述位图按照6*6平均划分。

4、根据权利要求1所述的二维矢量图形的空间索引方法，其特征在于：所述步骤二中，确定所述目标位置坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色通过以下步骤实现：

步骤(2-1)、获取所述二维矢量图形在屏幕上显示的位置；

步骤(2-2)、根据所述二维矢量图形在屏幕上显示的位置、和来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在所述位图中的逻辑坐标点；

步骤(2-3)、确定所述逻辑坐标点在该位图中对应的像素点的颜色。

5、根据权利要求1至4中任意一项所述的二维矢量图形的空间索引方法，其特征在于：如果所述二维矢量图形发生了缩放和/或旋转变换，则根据缩放的大小和/或旋转的角度，确定其变换矩阵；

而在所述步骤一中则根据所确定的变换矩阵，将所述变换后的二维矢量图形绘制为位图，在绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象设置为不同的颜色。

6、根据权利要求5所述的二维矢量图形的空间索引方法，其特征在于，所述变换矩阵的确定方法如下：

缩放矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}\mathrm{Sx}& 0& 0\\ 0& \mathrm{Sy}& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中，Sx为水平方向上的放大缩小倍率，Sy为垂直方向上的放大缩小倍率；

旋转矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}\cos \left(a\right)& -\sin \left(a\right)& 0\\ \sin \left(a\right)& \cos \left(a\right)& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

X轴倾斜矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}1& \tan \left(a\right)& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

Y轴倾斜矩阵： $\left|\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ \tan \left(a\right)& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right|;$

其中a是旋转角度；

将描述二维矢量图形中各可视化图元对象信息的坐标点乘以所述变换矩阵得到变换后的描述二维矢量图形中各可视化图元对象信息的坐标点，根据所述变换后的描述各可视化图元对象信息的坐标点，将所述变换后的二维矢量图形绘制为位图。

7、一种二维矢量图形的空间索引装置，其特征在于：包含有：

绘制单元，用于将二维矢量图形绘制为位图，绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象在位图中对应的像素点设置为不同的颜色；

存储单元，用于保存所述各可视化图元对象与其设置的颜色的对应关系；

辨识单元，用于在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标坐标点在所述位图中对应的像素点的颜色；

索引单元，用于根据所述辨识单元确定的颜色、和所述存储单元中保存的对应关系，确定所述目标位置坐标点索引的所述二维矢量图形中的可视化图元对象。

8、根据权利要求7所述的二维矢量图形的空间索引装置，其特征在于，还包含：

划分单元，用于对所述位图进行区域划分；

区域确认单元，用于在收到来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点后，确定所述目标位置坐标点所属的区域；

所述存储单元还用于保存所述各区域中包含的可视化图元对象与相应区域的对应关系；

所述索引单元根据所述辨识单元确定的颜色、和所述存储单元中保存的对应关系，在所述区域确认单元确定的区域对应的可视化图元对象中，索引到根据所述辨识单元确定的颜色对应的可视化图元对象。

9、根据权利要求7所述的二维矢量图形的空间索引装置，其特征在于，所述辨识单元包含以下子单元：

位置获取子单元，用于获取所述二维矢量图形在屏幕上显示的位置；

逻辑坐标点确认子单元，用于根据所述二维矢量图形绘在屏幕上显示的位置、和来自输入设备输入的待索引的可视化图元对象的目标位置坐标点，确定该目标位置坐标点在所述位图中的逻辑坐标点；

颜色确认子单元，用于确定所述逻辑坐标点在该位图中对应的像素点的颜色。

10、根据权利要求7至9中任意一项所述的二维矢量图形的空间索引装置，其特征在于，还包含：

变换矩阵确认单元，用于在所述二维矢量图形发生了缩放和/或旋转变换时，根据缩放的大小和/或旋转的角度，确定其变换矩阵；

所述绘制单元还用于根据所述变换矩阵确认单元确定的变换矩阵，将所述变换后的二维矢量图形绘制为位图，在绘制时将所述二维矢量图形中各可视化图元对象设置为不同的颜色。

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