CN101739497A - 图形标注位置自动计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种图形标注位置自动计算方法，该自动计算方法包括一种平面位置算法，其通过将需要进行标注的图形平面按纵横方向划分成面积形状均等的若干个矩形的单元格，在绘制图形的同时计算图形所占用的单元格，并将相应单元设置为已标注，同时在下一步绘制图形之前计算图形可能占有的区域，如已被其它图形占用，则移动到其它单元格，并继续判断，直到找到合适的位置。通过使用该自动计算方法可以实现尺寸标注、引出标注功能，并且该方法具有良好的适用性，并能够满足其它图形应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种图形标注位置自动计算方法，尤指一种通过使用图形数据来生成图形和对应标注、以及使标注的位置对已绘制图形不构成阻挡的方法。该方法特别适用于管线/管路图形组件的自动标注。
背景技术
在早期绝大多数模型设计过程中，设计的难点问题在于确定合理的模型结构。而现在随着模型复杂度和对施工质量要求的逐步提高，往往要求把模型及其主要组成部分的位置和尺寸用数字清楚、准确地标注在图纸上，以便让现场施工人员能够按照图纸上的明确指示进行现场工作。但是，一般通用的三维设计软件，如AutoCAD，只能针对各个组件逐个手工添加位置和尺寸标注，所以为了提高位置和尺寸标注工作的效率，通常需要借助专门的程序，以实现尺寸的自动标注。然而，在利用现有的程序进行自动标注时，由于程序难以综合判断各个组件图形之间的位置关系，导致组件图形之间以及组件图形与标注之间很容易出现重叠遮挡的问题，从而降低了图纸的可读性，失去了对图形进行自动标注的好处。
目前，针对自动标注中出现的这个问题所进行的研究，包括有：《CAD系统中尺寸及公差无干涉自动标注策略》、《AutoCAD中尺寸公差的自动标注》、《利用线性规划解决模具零件自动标注的尺寸重叠问题》，但是这些方法都还处于研究阶段，所提出的解决方法在实现上具有较大难度，要实际应用还需要进一步研究；而且还出现了关于这个问题的发明专利：《尺寸标注自动避让系统及方法》(申请号：200510036996)，但是该发明针对的图形是“点”，只能自动地给“点”作出无重叠的标注，面对其他图形则无能为力，不具有普遍适应性，还不够彻底解决问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明以此为出发点的，提出一种图形标注位置自动计算方法，即图形标注位置自动确定方法或图形标注位置自动生成方法，使得凡是储存在数据库里的图形都可以利用本发明所提出的方法给图形作出无重叠的自动标注。
本发明提供一种图形标注位置自动计算方法，所述方法包括如下步骤：
1)分析需要标注的图形数据，确定对所述图形数据对应的需要标注的图形所需要占用的图形区域；
2)将所述需要占用的图形区域进行划分，划分为形状和面积相同的全等单元格，并将所有单元格状态设置为未占用；
3)根据所述图形数据将所述需要标注的图形输出到所述需要占用的图形区域，当所述单元格上输出有图形时，将所述单元格状态设置为已占用；
4)遍历所述需要标注的图形数据，寻找其中包含的需要标注的图形组件数据；
5)确定所述需要标注的图形组件数据对应的需要标注的图形组件所处的单元格的位置；
6)依次寻找所述需要标注的图形组件所处的单元格周围距离其最近的单元格，当所找到的单元格状态为已占用时，则寻找下一个最近的单元格，直到找到的单元格状态为未占用时，将所需要标注的信息标注在所述未占用状态的单元格内，并将该单位格状态设置为已占用；
7)重复步骤4-6，对所述图形数据中包含的所有需要标注的图形组件数据进行标注。
在上述技术方案中，所述步骤1)中确定所需要占用的图形区域时，对图形的周围进行留白处理。
在上述技术方案中，所述步骤2)中划分的单元格形状为矩形。
在上述技术方案中，所述步骤6)中采用顺时针方向或逆时针方向对需要标注的图形组件所处的单元格周围的单元格进行遍历查找。
在上述技术方案中，所述需要标注的图形组件包括：直线、圆弧等基本图形。
在上述技术方案中，所述标注为尺寸标注和/或引出标注。
附图说明
图1为程序进程设计图；
图2为服务器与客户端关系图；
图3为图形标注位置自动计算方法绘制的安装图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
本发明所运行的硬件环境，如图1所示，其包含HPDS(广州中船黄埔造船有限公司管子后处理软件)客户端和系统服务器端。系统服务器端和HPDS客户端通过通讯网络进行连接。HPDS客户端包括HPDS工作站和本地数据库，在HPDS客户端运行有船舶三维设计管系专业后处理系统，该HPDS客户端中运行有HPDS客户端进程。该系统服务器端分别由HPDS服务器端、SB3DS(船舶三维设计软件)服务器端、CADDS5(计算机辅助三维设计软件)服务器端的一个或多个构成，上述三种服务器端互不关联、相互独立。HPDS服务器端包括HPDS服务器、SQL数据库和Web Server服务器。SB3DS服务器端包括SB3DS服务器、SB3DS ACCESS数据库和SB3DS产品数据文档。CADDS5服务器端包括CADDS5服务器、CADDS5系统数据库和CADDS5产品数据文档。HPDS客户端的HPDS客户端进程通过通讯网络连接到上述HPDS服务器端、SB3DS服务器端和CADDS5服务器端，从而能够分别存取上述系统服务器端的数据，进行处理，并能够进行各种图纸的绘制、打印输出。
上述船舶三维设计管系专业后处理系统的运行环境至少包括：一网络服务器、一网络客户端、一数据库服务器、一图形单元格划分模块、一图形占用算法模块、一图形合适位置算法模块。其中，图形单元格划分模块、图形占用算法模块、图形合适位置算法模块工作在网络客户端上；数据库服务器与网络客户端连接，可以与网络客户端在同一台计算机上，但推荐在不同的计算机上；网络服务器为HPDS服务器、SB3DS服务器、CADDS5服务器中的一个或多个，HPDS服务器需要部署在Windows2000或以上的系统，SB3DS服务器需要部署在Windows2000服务器系统或更高版本的服务器系统，CADDS5服务器需要部署在Solaris系统。
上述船舶三维设计管系专业后处理系统的详细数据流以及其提供的接口、功能，如图2所示。该系统的数据转换功能，可以把三种不同来源的数据通过数据转换接口转换成单一格式(HPDS软件的专用数据储存格式，没有后缀名)的数据，该数据格式包含了对管路的坐标、尺寸、长度、形状、半径等信息的描述。通过CADDS5数据转换进程控制的CADDS5数据转换接口将CADDS5管路源数据格式转换成HPDS系统管路数据格式；通过SB3DS数据转换进程控制的SB3DS数据转换接口将SB3DS管路源数据格式转换成HPDS系统管路数据格式；通过手工数据转换进程控制的手工数据转换接口将手工输入的源数据格式转换成HPDS系统管路数据格式。
上述通过各个转换接口转换得到的HPDS系统管路数据通过汇总后能够进入如下功能模块：
通过数据备份进程控制的HPDS系统管路数据的备份等接口进入HPDS系统数据备份模块，以实现数据备份功能；
通过干涉检查进程控制的HPDS系统干涉检查接口进入干涉检查表模块，以实现干涉检查表生成功能；
通过工艺检查进程控制的HPDS系统工艺检查接口进入工艺检查表模块，以实现工艺检查表生成功能；
通过零件小票进程控制的HPDS系统零件生成接口进入零件小票图模块，以实现零件小票图生成功能；
通过安装图进程控制的HPDS系统安装图接口进入管线安装图模块，以实现安装图生成功能；
通过套表生成进程控制的HPDS系统套表生成接口进入各类套表模块，以实现套表生成功能。
即该系统能够向终端用户提供的使用功能包括：数据备份、干涉检查表生成、工艺检查表生成、零件小票图生成、安装图生成、套表生成。系统汇总上述HPDS系统管路数据后，能够根据用户需要，选择进行上述各种功能操作。
其中，数据备份功能是对经过系统数据转换功能的所有数据进行备份；干涉检查表、工艺检查表、套表的生成功能是把经过系统数据转换功能处理过的所有数据进行再次处理，并把结果输出为能够被Microsoft Excel(*.xls，*.csv)软件直接处理的格式。而零件小票图生成、安装图生成就是本发明实施的具体功能。
该系统使用上述HPDS系统管路数据生成的安装图，如图3所示。该系统的零件小票图生成、安装图生成功能使用如下方法实现HPDS系统管路图形中各个组件位置、尺寸的自动标注功能：
1)分析需要标注的HPDS系统图形数据，确定对需要标注的图形进行显示或输出所需要占用的图形区域；
2)将所述需要占用的图形区域进行划分，划分为形状和面积相同的全等单元格，并将所有单元格状态设置为未占用；
3)按照所述HPDS系统图形数据将需要标注的图形输出到所述需要占用的图形区域，当所述单元格上输出有图形时，将所述单元格状态设置为已占用；
4)遍历所述需要标注的HPDS系统图形数据，寻找其包含的需要标注的图形组件数据；
5)确定所述需要标注的图形组件数据对应的需要标注的图形组件所处的单元格的位置；
6)依次寻找所述需要标注的图形组件所处的单元格周围距离最近的单元格，当所找到的单元格状态为已占用时，则寻找下一个最近的未占用单元格，(特别地，由于单元格是从上到下、从左到右逐行扫描的，所以如果水平或垂直方向上存在最近的等距单元格，则首先优先选择上方、第二优先选择左边的单元格)，直到找到的单元格状态为未占用时，将所需要标注的信息标注在所述的未占用状态的单元格内，并将该单位格状态设置为已占用；当整张A4图纸大小的图纸的单元格都已被占用时，则把所有的标注信息都标注在图纸右下角(即最后一个)的单元格内；
7)重复步骤4-6，对所有需要标注的图形组件数据进行标注。
通过上述方法，最后该系统可以显示或输出带标记的最终效果图，并允许用户把图形打印出来。
上述方法的步骤1中确定所需要占用的图形区域时，对实际图形的周围进行留白处理，即在需要标注的图形周围预留足够的空白区域以进行标注；上述方法的步骤2中划分的单元格形状可以为任意形状，优选为矩形；上述方法的步骤6中可以采用顺时针方向或逆时针方向对需要标注的图形组件所处的单元格周围的单元格进行遍历查找。
所述方法能够在图形预先位置已被占用的情况下，自动寻找合适的位置放置需要标注的图形组件，所述需要标注的图形组件包括：直线、圆弧等基本图形及尺寸标注和引出标注
所述方法的具体实现，采用vb.net编写，具有以上完整功能，接口变量为：区域范围、算法的精度(通常为标注的文本高度，过大影响计算速度，过小影响图形计算精度)、不同图形的基本位置信息(类似CAD图形绘制所需信息)。
以上所述，仅是用以说明本发明的具体实施案例而已，并非用以限定本发明的可实施范围，举凡本领域熟练技术人员在未脱离本发明所指示的精神与原理下所完成的一切等效改变或修饰，仍应由本发明权利要求的范围所覆盖。
Claims (6)
1.一种图形标注位置自动计算方法，所述方法包括如下步骤：
1)分析需要标注的图形数据，确定对所述图形数据对应的需要标注的图形所需要占用的图形区域；
2)将所述需要占用的图形区域进行划分，划分为形状和面积相同的全等单元格，并将所有单元格状态设置为未占用；
3)根据所述图形数据将所述需要标注的图形输出到所述需要占用的图形区域，当所述单元格上输出有图形时，将所述单元格状态设置为已占用；
4)遍历所述需要标注的图形数据，寻找其中包含的需要标注的图形组件数据；
5)确定所述需要标注的图形组件数据对应的需要标注的图形组件所处的单元格的位置；
6)依次寻找所述需要标注的图形组件所处的单元格周围距离其最近的单元格，当所找到的单元格状态为已占用时，则寻找下一个最近的单元格，直到找到的单元格状态为未占用时，将所需要标注的信息标注在所述未占用状态的单元格内，并将该单位格状态设置为已占用；
7)重复步骤4-6，对所述图形数据中包含的所有需要标注的图形组件数据进行标注。
2.根据权利要求1所述的图形标注位置自动计算方法，其特征在于：所述步骤1)中确定所需要占用的图形区域时，对图形的周围进行留白处理。
3.根据权利要求1所述的图形标注位置自动计算方法，其特征在于：所述步骤2)中划分的单元格形状为矩形。
4.根据权利要求1所述的图形标注位置自动计算方法，其特征在于：所述步骤6)中采用顺时针方向或逆时针方向对需要标注的图形组件所处的单元格周围的单元格进行遍历查找。
5.根据权利要求1所述的图形标注位置自动计算方法，其特征在于：所述需要标注的图形组件包括：直线、圆弧等基本图形。
6.根据权利要求1所述的图形标注位置自动计算方法，其特征在于：所述标注为尺寸标注和/或引出标注。
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