CN101673320A - 线军标绘制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种军标的绘制方法，尤其是线军标的绘制方法，该方法包括：初始化参数和作图工具；确定要绘制军标数据在军标库中的起始定位地址，并获得该军标的总字节数；根据字节数读取军标数据中军标元素命令；根据读到的不同的军标元素命令跳转到各个军标元素命令处理步骤分别进行控制或显示处理。本发明提供了灵活的绘制线性军标的方法，为计算机作战模拟的真实性提供了表现依据。

Description

线军标绘制方法

技术领域

本发明涉军标的绘制方法，特别涉及一种线军标绘制方法。

背景技术

在人类历史的发展进程中，战争始终扮演者重要的角色。战争过程是人类智力、意志、体力的较量，也是科学技术的较量，尤其是在科学技术突飞猛进的今天，大量高新技术装备的不断出现并应用于战场，使战争形态发生了极大的变化，空间和时间的概念与过去大不相同。严峻的现实给军事理论研究和军队训练提出新的问题，如何研究未来战争的特点，揭示战争的规律，客观地反映高技术条件下局部战争的形态，如何适应这些特点与要求来指导并进行部队训练，如何将中、高级指挥员的训练引入一个更加能够体现未来战争特点、规律的生动地环境，这对于当前现实的军事斗争准备具有极为重要的意义。使用计算机技术进行的现代作战模拟，正是适应这一要求而应运而生的新的研究方法与训练方式。态势显示在作战模拟系统中的地位十分重要，基本上系统所有的信息都要通过这个部分输出。作为使用人员来说，通过态势显示系统才能了解战场的情况，才能据此进行指挥、对抗。态势显示系统的总任务是实现作战模拟系统模拟结果的图形输出。因此用于表现战场态势的军标符号的绘制就显得尤为重要。军标符号功能提供态势显示中的军标符号显示。军标符号是以军队标号为基础和标准的、用于表达军事行动的计算机图形符号的集合。

在早期的计算机作战模拟系统中，军队标号的绘制基本上都是以点状军标的形式出现的，点状军标具有实现简单、操作容易、表现形象直观的优点。然而，其缺点就是不能将地形环境与作战意图很好地结合在一起。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种军标绘制方法，尤其是在点状军标的基础上，实现了线军标的绘制方法。

(二)发明内容

一种军标绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：初始化参数和作图工具；

步骤二：确定要绘制军标数据在军标库中的起始定位地址，并获得该军标的总字节数；

步骤三：根据字节数读取军标数据中军标元素命令；

步骤四：根据读到的不同的军标元素命令跳转到各个军标元素命令处理步骤分别进行控制或显示处理。

其中，在所述步骤二和步骤三之间还包括步骤：判断字节数是否为0，若为0方法结束，否则读取下一个军标元素命令。

其中，所述军标为线军标时，判断结束条件为线军标中所有元素绘制完成。

其中，所述军标元素命令，包括：

控制元素命令，用于改变作图方式；

文字元素命令，用于进行文字或字符的坐标变换并显示；

图形元素命令，用于对图形进行坐标变换和线图形插值；

可替换军标元素命令，用于根据用户提供的调用参数来显示可替换元素。

其中，所述控制元素命令，包括：

线军标数据头，用于启动线军标初始化；

点图形命令元素，用于进入点图形作图状态，禁止可变形作图方式，同时根据自身所带的定位点信息，改变当前的军标中心点位置及方向，从而改变该元素后的图形元素的显示方位；

线图形命令元素，用于进入线图形作图状态，禁止该元素以后的固定形状图形元素的作图；

翻转命令元素，用于军标沿X轴对称翻转，并且自动避免军标倒立显示。

其中，所述线军标初始化包括步骤：

分解线军标头中的线军标类型、状态字，给其中的变量赋缺省值；

根据线军标类型创建线军标内部坐标结构数据；

计算内部坐标结构数据全局指针；

计算线军标重复段长度；

循环初始化每个线军标段；

点图形初始化。

其中，所述可替换军标元素包括可替换文字和可替换军标，其可替换军标的参数存储在显示军标列表中。

其中，所述显示军标列表存在时，判断结束条件为显示军标列表中的所有军标绘制完成。

其中，所述线图形插值包括以下步骤：

步骤一：对军标元素中的坐标进行X、Y方向比例缩放；

步骤二：判断子图形元素是否用完，若用完，插值结束，否则执行步骤三；

步骤三：判断每个子图形的可变形折线坐标是否用完，若用完，跳转到步骤九，否则执行步骤四进行；

步骤四：求出子图形相对军标中心线起点的总偏移、当前线段的X、Y变化量、当前线段的对应中心线的区间；

步骤五：查找当前线段起点对应的中心线坐标；

步骤六：判断该坐标是否处于中心线对应坐标区间，若超出区间，则跳转到步骤三，否则执行步骤七；

步骤七：判断中心线是否为曲线，若为曲线，则计算出折线线段上对应中心线线段中点的那一点的投影距离，参考中心线线段中点用该距离计算出新生线的坐标点，并累计新产生的坐标；否则，在与中心线坐标相邻两线段上各取两点并运用其到折线的投影距离建立两条新的矢量线，求矢量交点得出新生线的坐标点，并累计新产生的坐标；

步骤八：查找下一个满足插值条件的中心线坐标，跳转到步骤六；

步骤九：进行端点坐标处理及坐标累计；

步骤十：定位下一个子图形元素，跳转到步骤二。

基于上述方法的军标绘制系统，包括：

用于初始化参数和作图工具的模块；

用于确定所显军标数据在军标库中的起始定位地址，并获得该军标的总字节数的模块；

用于根据字节数读取军标数据中军标元素命令的模块；

用于根据读到的不同的军标元素命令跳转到各个军标元素命令处理步骤分别进行控制或显示处理的模块。

(三)有益效果

本发明提供的军标绘制方法具有以下有益效果：

1、提供了灵活的绘制线性军标的方法；

2、为计算机作战模拟的真实性提供了表现依据。

附图说明

图1是根据本发明的线军标绘制程序流程；

图2是根据本发明的线军标初始化程序流程；

图3是根据本发明的线军标中线图形插值程序流程。

具体实施方式

本发明提出的军标绘制方法，结合附图说明如下。

如图1所示，军标绘制的过程实际上是一个从军标库中读数据的循环过程，此时的军标库位于内存中。首先初始化参数和作图工具，接着确定所要绘制军标的数据在库中的起始定位地址，这个地址可从军标库中的一个索引表获得。在获得起始定位地址后，就可以接着获得该军标的总字节数，根据所剩总字节数是否为0来确定循环是否结束。循环中，首先要获取图形元素代码和参数，然后根据读到的不同的军标元素命令跳转到各个军标元素命令处理入口分别进行控制或显示处理。处理完毕后，进入下一个周期处理下一个元素，直到一个军标的全部图形元素处理完毕。

对于线军标来说，并不是一个军标显示完了就算处理完了，如果是可重复的线军标，还要判别结束条件确定线军标是否作图完毕。如没有完毕，就要重新进入军标作图进行线军标下一段的作图，以此类推，直到线军标作图完毕。

如果所画的军标中含有可替换军标，在军标的作图处理中会产生一个显示军标列表，在军标显示完毕后，还要判别显示军标列表中是否有替换军标，如果有，就要进行替换军标的作图循环，直至所有军标显示完毕。一般来说，替换军标中不应再含有可替换军标元素，如果含有，其可替换军标元素不再继续替换。另外替换军标也不应是线军标。

军标元素被划分成了几个大类，它们是图形元素、文字元素、可替换元素和控制元素。控制元素是不显示的元素，主要用来改变作图方式，控制元素包括线军标数据头、点图形命令、线图形命令和翻转命令四种。线军标数据头是线军标中的第一个元素，它携带了线军标类型和段长度等信息，其作用是启动线军标初始化程序，进入线军标作图。点图形命令元素只在线军标中存在，其作用是进入点图形作图状态，禁止可变形作图方式，同时根据自身所带的定位点信息，改变当前的军标中心点位置及方向，从而改变该元素后的图形元素的显示方位。线图形命令元素也只在线军标中存在，其作用是进入线图形作图状态，禁止该元素以后的固定形状图形元素的作图，线图形元素的作图必须要经过线图形插值，从而达到显示可变图形的目的。翻转命令元素在点、线军标中均可存在，其作用是通过设置一些标记和变量，改变坐标转换的方式，从而改变该元素后的图形元素沿X轴对称翻转的方式，使军标具有自动避免倒立显示的功能。图形元素和文字元素是可显示的元素，图形元素包括折线、曲线、椭圆、多边形、复合形、虚线等几十种元素，每种元素的结构所占字节长度都是不同的，如果元素有多点坐标，其坐标所占字节的长度也是不定的。除了固定形状图形元素外，还有一类可改变形状的元素，被称为线图形元素。图形元素的处理主要是坐标处理，如旋转、平移、放大、改变纵横比、对称翻转、曲线插值和线图形插值。文字元素用于显示中、西文字符串，除了要求能够进行旋转、平移、放大、改变纵横比等坐标变换外，在字符位置上要能够进行对称翻转变换，还要具有防止文字倒立显示的功能。可替换元素包括可替换文字和可替换军标两种，它们的显示与否取决于用户提供的调用参数，参数中如果有替换文字或军标，就显示，否则就不显示。显示时遇到可替换文字元素能够立即处理，即显示成替换文字，而遇到可替换军标元素时是不能立即处理的，这是因为在军标显示时元素的内部循环还未结束，不能打断一个现有循环去重新开辟一个新的循环，当然用递归也能解决问题但是代价太大，因此需要建立一个显示军标列表，把要替换的军标及其大小、颜色、方向等参数算好并存储，使其放到以后去显示。

线军标初始化程序是应用在矢量军标绘制程序中的一段代码，这是实现线军标绘制的一段关键代码。当在线军标绘制处理中读到线军标数据头元素时，就执行这段程序，进行线军标的初始化。如图2所示，线军标初始化中有两个主要阶段，一个是全局性的初始化，主要是解读线军标数据头的信息，利用用户坐标创建线军标内部坐标等，此种初始化每次军标显示只进行一次。另一个是阶段性的初始化，如军标循环初始化和线图形初始化，此种初始化每次军标显示可能进行多次，这取决于线军标的循环次数和点图形命令元素的多少。

在全局性初始化中，分解线军标数据头一是要获得线军标的类型代码，表示当前显示军标的类型，如单段曲线军标、定长段重复曲线军标等。二是获得线军标的定义段长。如果用户在调用军标显示时没有强制给定军标的类型和段长，这些获得的数值就作为该线军标缺省值。在确定了线军标的类型后，就可以根据类型着手创建内部坐标结构数据。线军标内部坐标结构是线军标显示必须要产生一种中间数据，用来塑造线军标的形状。它的形成以用户坐标为基础，首先通过插值生成线军标的中心线坐标、然后通过求正弦、余弦值、求矢量线段长和累计线段长等计算生成一组辅助数组，最后经过合并完成数据结构的生成。线图形插值程序通过这个中间数据，完成线图形元素坐标的变形计算，从而实现线图形的形状变化。这种数据结构，不仅仅在矢量军标显示程序内部使用，它也在态势显示应用的其他模块中使用，为方便使用，创建内部坐标结构做成了军标库类的成员函数供军标库类内部和外部调用。为提高数据使用效率，军标显示程序支持这种结构数据的传递，如果用户调用线军标显示程序时传递了这种结构数据，就可以省去这一创建步骤，转而直接采用外来的数据。

计算内部坐标结构数据全局指针的目的主要是方便多个成员函数对内部坐标结构数据的访问。

线军标重复段长度的计算用于实现线军标频繁的长度伸缩。线军标段的长度在具体的运用中不是固定不变的，对于单段线军标它等于中心线的总长，对于定长段重复的线军标它等于基本长度乘上放大倍数。对于不定长段重复的线军标它等于用户坐标的间距，每个重复段都可能不一样长，这种类型的线军标需要在每个段的开始都计算段的长度。

军标循环初始化的任务主要是在每个线军标段作图的开始，设置一些变量的初始值，如段偏移，指向军标库元素的指针，元素字节记数，临时缓冲区的指针等，以开始新的循环。

进入线军标作图后，除了线图形作图外，所有图形元素的定位都要基于线军标的定位点，因而必须在作图前通过点图形初始化代码提供一个初始的定位点，并且每当一个新的段开始时，也要重新计算初始定位点以给图形元素提供一个新的参考点。计算初始定位点时，定位点的偏移值始终为0，即初始定位点总是位于线军标段的起始端点上，直到遇到点图形命令元素以后，定位点才可能会被设置到偏离段起始端点的位置。

图中提到的定位点1和定位点2的水平偏移是指该定位点到线军标最开头端点的偏移，它等于当前的段偏移值与该定位点的偏移之和。

军标坐标转换参数是一组变量，所有坐标转换都要通过它们的作用，因此定位点变换必须通过改变坐标转换参数来实现。

线图形插值程序的功能是完成对线图形元素的坐标变形计算。如图3所示，程序流程是根据线图形作图原理具体实现的。程序进入前有两个主要的入口数据，一个是线图形元素，由一至多条折线组成，它是表达军标原始形状的数据，另一个是内部坐标结构数据，表达将制约线军标未来形状的中心线。插值程序用这两个数据做参考，产生出一个新的数据作为结果，而不会改变原来的数据。流程从原理上讲是用两个循环完成插值。

外层循环的处理对象是线图形折线上的各个矢量，每个循环周期取一段矢量，通过内层循环插值计算产生出派生的变形曲线或折线，累计派生的曲线或折线坐标后进入下一个循环周期，直至所有线图形折线上的矢量处理完毕。

内层循环的处理对象是每个线图形矢量的对应中心线区间内的中心线矢量(或坐标)。某个线图形矢量的对应中心线区间的定义是：在假设中心线和线军标段族完全拉直并与X轴重合、同时两线起点也重合的前提下，矢量在中心线上的垂直投影区间。其中，线军标段族是指一组头尾相接的线军标段。因为线图形矢量在线军标段中的相对位置是恒定不变的，因此每个线图形矢量在

中心线上能够有确定的对应位置。由于线图形矢量的对应中心线区间内中心线矢量的数量是不定的，因此内层循环的处理次数也是不定的。内层循环的每个周期中取一段中心线矢量或坐标，根据插值规则计算出一个新点，累计计算出的新点后进入下一个循环周期，以次类推直至循环结束。

从图3可看出，流程中用了三个循环而不是两个循环实现插值，这是由于线图形元素是一个复合元素，它包含多个子图形元素，因此流程中多了一层子图形元素循环，但基本原理同两个循环是一致的。

流程中的对线图形求当前线段的X、Y变化量步骤，是为了便于求解线段点的投影距离，所谓投影距离是指在线军标段与X轴重合的情况下，军标所属矢量线上的点到X轴的距离。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1、一种军标绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：初始化参数和作图工具；

步骤二：确定要绘制军标数据在军标库中的起始定位地址，并获得该军标的总字节数；

步骤三：根据字节数读取军标数据中军标元素命令；

步骤四：根据读到的不同的军标元素命令跳转到各个军标元素命令处理步骤分别进行控制或显示处理。

2、如权利要求1所述的军标绘制方法，其特征在于，在所述步骤二和步骤三之间还包括步骤：判断字节数是否为0，若为0方法结束，否则读取下一个军标元素命令。

3、如权利要求2所述的军标绘制方法，其特征在于，所述军标为线军标时，判断结束条件为线军标中所有元素绘制完成。

4、如权利要求2所述的军标绘制方法，其特征在于，所述军标元素命令，包括：

控制元素命令，用于改变作图方式；

文字元素命令，用于进行文字或字符的坐标变换并显示；

图形元素命令，用于对图形进行坐标变换和线图形插值；

可替换军标元素命令，用于根据用户提供的调用参数来显示可替换元素。

5、如权利要求4所述的军标绘制方法，其特征在于，所述控制元素命令，包括：

线军标数据头，用于启动线军标初始化；

点图形命令元素，用于进入点图形作图状态，禁止可变形作图方式，同时根据自身所带的定位点信息，改变当前的军标中心点位置及方向，从而改变该元素后的图形元素的显示方位；

线图形命令元素，用于进入线图形作图状态，禁止该元素以后的固定形状图形元素的作图；

翻转命令元素，用于军标沿X轴对称翻转，并且自动避免军标倒立显示。

6、如权利要求5所述的军标绘制方法，其特征在于，所述线军标初始化包括步骤：

分解线军标头中的线军标类型、状态字，给其中的变量赋缺省值；

根据线军标类型创建线军标内部坐标结构数据；

计算内部坐标结构数据全局指针；

计算线军标重复段长度；

循环初始化每个线军标段；

点图形初始化。

7、如权利要求4所述的军标绘制方法，其特征在于，所述可替换军标元素包括可替换文字和可替换军标，其可替换军标的参数存储在显示军标列表中。

8、如权利要求7所述的军标绘制方法，其特征在于，所述显示军标列表存在时，判断结束条件为显示军标列表中的所有军标绘制完成。

9、如权利要求4所述的军标绘制方法，其特征在于，所述线图形插值包括以下步骤：

步骤一：对军标元素中的坐标进行X、Y方向比例缩放；

步骤二：判断子图形元素是否用完，若用完，插值结束，否则执行步骤三；

步骤三：判断每个子图形的可变形折线坐标是否用完，若用完，跳转到步骤九，否则执行步骤四进行；

步骤四：求出子图形相对军标中心线起点的总偏移、当前线段的X、Y变化量、当前线段的对应中心线的区间；

步骤五：查找当前线段起点对应的中心线坐标；

步骤六：判断该坐标是否处于中心线对应坐标区间，若超出区间，则跳转到步骤三，否则执行步骤七；

步骤七：判断中心线是否为曲线，若为曲线，则计算出折线线段上对应中心线线段中点的那一点的投影距离，参考中心线线段中点用该距离计算出新生线的坐标点，并累计新产生的坐标；否则，在与中心线坐标相邻两线段上各取两点并运用其到折线的投影距离建立两条新的矢量线，求矢量交点得出新生线的坐标点，并累计新产生的坐标；

步骤八：查找下一个满足插值条件的中心线坐标，跳转到步骤六；

步骤九：进行端点坐标处理及坐标累计；

步骤十：定位下一个子图形元素，跳转到步骤二。

10、基于权利要求1中所述方法的军标绘制系统，包括：

用于初始化参数和作图工具的模块；

用于确定所显军标数据在军标库中的起始定位地址，并获得该军标的总字节数的模块；

用于根据字节数读取军标数据中军标元素命令的模块；

用于根据读到的不同的军标元素命令跳转到各个军标元素命令处理步骤分别进行控制或显示处理的模块。

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