CN101894386B - 多层次模型中图元层间关系直观显示的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层次模型中图元层间关系直观显示的方法，包括：a、创建关联线逻辑视窗，该逻辑视窗至少覆盖父视窗及子视窗且底色及边框透明；b、在父视窗获取第一定位点，该定位点所在图元与子视窗对应或与子视窗中图元相关联；在子视窗获取第二定位点，该定位点位于子视窗边框和/或子视窗中与父视图第一定位点所在图元相关联的图元上；c、在关联线逻辑视窗中绘制第一定位点至第二定位点的关联线；d、显示包括第一定位点至第二定位点关联线的关联线逻辑视窗。本发明还提供一种对应的系统。本发明通过绘制跨视窗的动态关联线，实现多层次模型中图元层间关系的直观显示，消解了传统“多视窗”技术显示多层次模型时存在的信息遮蔽问题。

Description

多层次模型中图元层间关系直观显示的方法及系统

技术领域

本发明涉及多视窗图形显示技术，更具体地说，涉及一种多层次模型中图元层间关系直观显示的方法及系统。

背景技术

随着计算机图形技术应用的深入开展，对同一应用对象之空间结构以多重图形方式表示已是图形信息系统中的重要技术，即，以多尺度、多类型图形数据来描述同一应用对象。此类信息系统的一个重要特征就是以多层次空间结构模型（也简称多层次模型）来实现对多尺度、多类型图形数据的一致性组织管理。

在信息展示方面，这些系统采用“多视窗”显示技术来实现多尺度和多种类图形数据的显示，也就是将多层次模型中不同层次的图形（如描述整体和局部信息的两种图形）在同一屏幕的多个区域───视窗中显示出来，此处的“同一屏幕”是指同一逻辑屏幕，该逻辑屏既可是单个物理显示屏，也可以是多个物理屏构成的组合屏。

在多层次模型中，上一层次图形集合中的一个图元对应下层次的一个图形集合，这种上层图元与下层图形集合的对应关系可称作层级关联关系，简称为层级关系。该层级关系对应“多视窗”显示技术中的父子视窗关系，显示上层图形的是“父视窗”，显示下层图形的是“子视窗”，父子视窗互为关联视窗。层级关系允许嵌套，因而子视窗也可进一步拥有自己的下层级子视窗；在多层次模型不同层次图形之间，也存在图元与图元的跨层次关联关系（如拓扑连接关系），简称为图元跨层关系，该关系与层级关系一起构成多层次模型的图元层间关联关系，也简称层间关系。

对于传统的“多视窗”显示技术来说，“同屏”展示多层次模型时存在一个缺陷，就是层间关系不能直观展示于多视窗中，也就是会出现信息遮蔽现象，随着层间关系复杂度的增加，信息遮蔽现象也更加严重。

例如在交通地图系统中，通常立交桥在大范围地图上只能显示为一个点状图形元素，人们无法看清立交桥的进出匝道情况，而当打开新视窗对立交桥进行局部放大时，虽然看清了匝道路口和走向却又看不到这匝道与外部主道如何相连，也就是难以看清匝道与立交桥外部主干道之间的“图元跨层关系”。

又例如在电网图形信息系统中，在大范围的电网图上的一个点状图形元素可能是一个变电站或变电房，要看清变电站内电气接线情况，需打开新视窗显示变电站内一次接线图。此时虽然能看清变电站内部电气连接构造却又难以看清变电站接线图中进出线点与外部电网线路之间的“图元跨层关系”。如果电网图中同时有多个变电站接线图被打开时，阅读电网图所表达的设备间连接关系就会变得更加困难。

上述两个实例中的问题都是由信息遮蔽造成的，即立交桥整体图与匝道局部图、整体电网图与站内接线图之间的层间关系信息被分离的视窗遮蔽了。为此，传统“多视窗”显示技术一般采用间接标图法（如相同颜色提示）、或文字辅助法来解决此类问题，但这无法消除重要信息不能直观显示的缺陷。

具体地，如图1所示，在电网图形信息系统中，父视窗11显示一段电网线路图，其中的图元13是一个变电房符号，其下层次模型是变电房内一次接线图，展开后显示为子视窗12内的图形，子视窗12与父视窗11内的图元13的展开关系（层级关系）以子视窗12上的文字加以提示；子视窗12显示接线图中的图形元素15是变压器进线，图形元素15与父视窗11中变电房外部电网线路图中的线路节点图元14之间存在拓扑连接关系，这种图元跨层关系只能在父子视窗图形中以相同的颜色来提示。

如果图1给出的是变电站图形，则子视窗12将会有更多条进出线，父子视窗间的图元跨层关系将更复杂，此时传统“多视窗”技术也就更难把重要的设备拓扑连接关系清晰、准确地展示出来。如若只能通过辅助标注或属性资料查询方式来识别电气连接关系，不但会给应用操作带来不便，同时甚至会因人工看错变电站内外连接关系而给电网生产运行造成安全隐患。

上述问题只是传统“多视窗”技术在图形显示方面的缺陷，此外，由于多层次模型的数据建模工作十分复杂，其中层级关系和图元跨层关系的建立又是建模的难点内容，在面临复杂图形时层间关系建模将更加困难，此时不仅要付出大量的原始数据建模时间，同时为了保证建模数据的正确性，多层次模型关联信息的校验成本开销也会急剧增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对传统多视窗技术在图形显示及多层次模型的数据建模中的缺陷，提供一种多层次模型中图元层间关系直观显示的方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种多层次模型中图元层间关系直观显示的方法，应用于计算机图形系统及其应用系统，包括以下步骤：

a、创建关联线逻辑视窗，所述关联线逻辑视窗至少覆盖父视窗及子视窗的显示区域且所述关联线逻辑视窗的底色及边框透明；

b、分别在父视窗和子视窗获取第一定位点和第二定位点，所述第一定位点所在的图元与子视窗中的图元相关联，所述第二定位点位于子视窗中与父视图中第一定位点所在图元相关联的图元上；

c、在所述关联线逻辑视窗中绘制第一定位点和第二定位点之间的关联线；

d、在图形显示屏显示所述包括第一定位点和第二定位点间关联线的关联线逻辑视窗。

在本发明所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法中，所述步骤d之后还包括：

e、判断所述父视窗和/或子视窗是否移动或缩放，若所述父视窗和/或子视窗移动或缩放，则返回步骤b，在变动后视窗的新位置获取第一定位点和/或第二定位点。

在本发明所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法中，所述步骤a中创建的关联线逻辑视窗覆盖图形显示屏的所有范围，所述步骤（b）包括：

b1、将所述关联线逻辑视窗的一个顶点作为原点建立平面坐标系；

b2、分别获取父视窗和子视窗的同一位置的顶点在坐标系中的坐标；

b3、将第一定位点在父视窗中的坐标换算为所述坐标系中的坐标，同时将第二定位点在子视窗中的坐标换算为所述坐标系中的坐标；

所述步骤（c）包括：根据第一定位点和第二定位点在所述坐标系中的坐标绘制关联线，所述关联线为直线、折线或曲线，且所述关联线上具有提示文字标注区。

在本发明所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法中，所述步骤a中创建的关联线逻辑视窗对应多个子视窗，所述步骤b中仅从未被父视窗或其他子视窗覆盖的子视窗中获取第二定位点。

在本发明所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法中，所述步骤a中创建的关联线逻辑视窗对应一个子视窗。

本发明还提供一种多层次模型中图元层间关系直观显示的系统，应用于计算机图形系统及其应用系统，包括用于显示视窗及视窗内图形数据的视窗图形处理单元，还包括关联信息图形处理单元，所述关联信息图形处理单元包括：

逻辑视窗创建子单元，用于创建关联线逻辑视窗，所述关联线逻辑视窗至少覆盖父视窗及子视窗的显示区域且所述关联线逻辑视窗的底色及边框透明；

定位点获取子单元，用于分别在视窗图形处理单元显示的父视窗和子视窗获取第一定位点和第二定位点，所述第一定位点所在的图元与子视窗中的图元相关联，所述第二定位点位于子视窗中与父视图中第一定位点所在图元相关联的图元上；

关联线绘制子单元，在所述关联线逻辑视窗中绘制第一定位点和第二定位点之间的关联线；

包括第一定位点和第二定位点间关联线的关联线逻辑视窗通过视窗图形处理单元显示。

在本发明所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的系统中，所述逻辑视窗创建子单元创建的关联线逻辑视窗覆盖图形显示屏的所有范围，所述逻辑视窗创建子单元为每一个子视窗创建一个对应的关联线逻辑视窗或者为所有子视窗创建一个共同的关联线逻辑视窗。

在本发明所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的系统中，还包括多层次模型数据管理单元，用于按照模型层次存储图形数据，其中每一模型层包括不同尺度或不同类型的应用对象图形数据以及与其他层图形的关联关系数据。

在本发明所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的系统中，还包括关联关系定义单元，用于实现多层次模型层间关联关系建模，该关联关系定义单元通过以下方式实现跨层关系建模：根据选择的绘制关联线的方式，在分属父子视窗的图元之间建立关联关系，将第一定位点选在父视窗中一图元上，将第二定位点选在子视窗中一图元上，在所述关联线逻辑视窗中过第一定位点和第二定位点绘制并显示关联线，将第一定位点所在图元名称与第二定位点所在图元名称存入所述多层次模型数据管理单元的关联关系数据表内，完成所述跨层关系建模。

本发明的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法及系统，通过在显示界面绘制跨视窗的动态关联线，实现了多层次模型中图元层间关系的直观显示，很好的消解了传统“多视窗”显示技术中信息遮蔽的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有多视窗显示系统的显示效果图；

图2是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的系统第一实施例的示意图；

图3是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的系统第二实施例的示意图；

图4是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的方法第一实施例的流程示意图；

图5是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的方法第二实施例的流程示意图；

图6是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的方法第三实施例的流程示意图；

图7是使用本发明的显示效果图；

图8是定位点坐标获取的实施例的示意图；

图9是定位点坐标获取的另一实施例的示意图。

具体实施方式

本发明通过在“多视窗”显示系统中绘制跨视窗的动态关联线，可直观地显示多层次模型中图元层间关联关系，从而很好地消解了传统“多视窗”显示技术中信息遮蔽的问题。

如图2所示，是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的系统第一实施例的示意图。在本实施例中，该系统包括视窗图形处理单元21以及关联信息图形处理单元22。其中视窗图形处理单元21用于显示视窗及视窗内图形数据，将多层次模型的顶层模型显示为首个父视窗及窗内图形，其他层模型显示为一个或多个子视窗及窗内图形；关联信息图形处理单元22用于生成父视窗与子视窗之间的关联线。

具体地，在本实施例中，关联信息图形处理单元22包括逻辑视窗创建子单元221、定位点获取子单元222以及关联线绘制子单元223。其中逻辑视窗创建子单元221用于创建关联线逻辑视窗，该关联线逻辑视窗至少覆盖父视窗及子视窗的显示区域且底色及边框透明，与此同时该单元还建立被覆盖视窗之局部坐标系与关联线逻辑视窗坐标系间的坐标变换关系；定位点获取子单元222用于分别在视窗图形处理单元显示的父视窗和子视窗获取第一定位点和第二定位点，并根据逻辑视窗创建子单元221建立的坐标变换关系将该两点的坐标由父、子视窗之局部坐标系变换到关联线逻辑视窗坐标系中；关联线绘制子单元223在关联线逻辑视窗中绘制第一定位点和第二定位点之间的关联线；绘制了关联线的关联线逻辑视窗通过视窗图形处理单元21在显示屏显示。如图7所示是本实施例的显示效果图，上述关联线逻辑视窗处于图形显示屏的最顶层并覆盖父视窗71及子视窗72，由于底色及边框透明，所以该关联线逻辑视窗被显示时只可见到其中绘制的下级视窗引出线77和跨视窗关联指示线76。

进一步，在本实施例中，定位点获取子单元222通过读取多层次模型中的图元层间关联关系数据来获取父视窗的第一定位点和子视窗的第二定位点。具体的，图元层间关联关系以成对的图元或图层名称表示，由图元名和图层名组成的“名称对”纪录模型层级关系信息，由两个图元名组成的“名称对”纪录跨层关系信息。定位点获取子单元222以读取的“名称对”中图元及图层名称为索引，分别在父视窗与子视窗获取第一定位点和第二定位点，并将其局部坐标变换成关联线逻辑视窗中的坐标。

关于前述逻辑视窗创建子单元221建立坐标变换关系、以及定位点获取子单元222实施第一定位点和第二定位点坐标变换的具体原理，现通过图8作进一步阐述：

在本实施例中，多层次模型的顶层模型图层A被显示为父视窗A及窗内图形（端点为P1、P2的直线），下层模型图层B显示为子视窗B及窗内图形（点P3）。上述逻辑视窗创建子单元221创建覆盖视窗A、B的关联线逻辑视窗,并建立视窗A、B局部坐标与关联线逻辑视窗坐标系的变换关系：将各视窗（父视窗A、子视窗B及关联线逻辑视窗）坐标原点定位在各自的左上角，横轴X以向右为正方向，纵轴Y以向下为正方向，LW为关联线逻辑视窗，其他视窗A、B都是关联线逻辑视窗LW的嵌入视窗，视窗原点分别为LW(2,2)、LW(11,6)。本实施例采用线性变换关系，即：被变换点在原视窗中的坐标加上视窗原点在逻辑视窗中的坐标等于点在关联线逻辑视窗中的坐标。（在实际应用中，也可根据实际需要采用其他坐标系实现坐标转换。）

定位点获取子单元222自多层次模型图元层间关联关系数据中读取的层级关系“名称对”是P2和图层B、跨层关系“名称对”是P1和P3，据此分别在父视窗与子视窗获取两对第一定位点和第二定位点，分别是P2WA(6,2)和P4LW(11,6)、P1WA(2,2)和P3WB(1,3)，用上述逻辑视窗创建子单元221创建的线性坐标变换关系将各点的局部坐标变换成关联线逻辑视窗中的坐标，得到：P2LW(8,4)和P4LW(11,6)、P1LW(4,4)和P3LW(12,9)。

关联线绘制子单元223在P1与P3之间绘制的连线是“跨视窗关联指示线”，在P2与P4之间绘制的连线是“下级视窗引出线”。

特别地，上述定位点获取子单元222获取的第一定位点所在的图元与子视窗的显示图形全体对应或与子视窗中图元相关联；第二定位点则即可位于子视窗的边框，从而直观展示多层次模型的层级关系，也可位于子视窗中与第一定位点所在图元相关联的图元，从而直观展示多层模型的图元跨层关系。以图7为例就是：下级视窗引出线77的第一定位点所在的图元73与子视窗72显示图形全体对应，因此其第二定位点位于子视窗72的边框，此时下级视窗引出线77直观展示了多层次模型的层级关系；跨视窗关联指示线76的第一定位点所在的图元74与子视窗72中图元75相关联（拓扑连接），因此其第二定位点位于子视窗72中图元75上，此时跨视窗关联指示线76直观展示了多层模型的图元跨层关系。通过图7可以看出，由于下级视窗引出线77和跨视窗关联指示线76的存在，传统“多视窗”显示技术中的信息遮蔽缺陷被有效的消除了。

在具体应用中，关联线逻辑视窗中可同时包括下级视窗引出线和跨视窗关联指示线，也可包括其中之一。通常一条下级视窗引出线对应一个子视窗；一个子视窗可存在多条跨视窗关联指示线。下级视窗引出线和跨视窗关联指示线（上述图7中的76和77）可采用直线、折线或曲线等，并可采用不同颜色或粗细等进行区分。当然，也可在关联线上标注提示文字，即在关联线上设置提示文字标注区。

需要指出的是，逻辑视窗创建子单元221也可为所有子视窗创建一个共同的关联线逻辑视窗，并通过该关联线逻辑视窗显示所有子视窗相关的跨视窗关联指示线和下级视窗引出线（如图8所示实例），其中所绘关联线的遮挡消隐与对应子视窗的遮挡关系绑定，即某一子视窗被遮挡时对应关联线也消隐（如图8中的视窗C），未被遮挡子视窗的对应图元则被显示。该方案需要以图形引擎（如OpenGL等）来直接管理视窗，适合对图形操作效率有较高要求的图形系统采用。

当然，逻辑视窗创建子单元221可为每一个子视窗创建一个对应的关联线逻辑视窗，并由各关联线逻辑视窗显示相应的跨视窗关联指示线和下级视窗引出线（如图9所示实例）。此时，各关联线逻辑视窗与其对应子视窗具有相同坐标系，视窗底色及边框透明，其中图元的遮挡消隐取决于对应子视窗，即子视窗被其它视窗遮挡时逻辑视窗内图元随之消隐。该方案利用操作系统（如Windows等）的视窗管理机制，适合于对图形操作效率要求不高的图形系统。

如图3所示，是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的系统第二实施例的示意图。在本实施例中，本发明的多层次模型中图元层间关系直观显示的系统由人机交互界面31、图形显示操作模块32（包含视窗图形处理模块321、关联信息图形处理模块322）、关联关系定义模块33、多层次模型数据管理模块34和数据输入/输出模块35构成。该系统可在各种计算机操作系统、图形引擎软件包（如OpenGL等）、数据库系统之上利用高级编程语言开发实现，也可基于图形处理软件（如通用图形软件包、CAD软件、GIS平台软件等）二次开发实现，可在各种计算机硬件上运行。

人机交互界面31完成人机交互的图形显示及操作数据输入，可通过此界面选择命令菜单发出操作命令，启动其他模块的运行，并为各模块运行提供所需交互参数。例如视窗的选择、图形数据的装载、关联线端点的创建等各种图形操作都在人机交互界面的参与下完成。

数据输入/输出模块35通过外部文件或数据库来获取已有的多层次模型图形数据36及对应的层间关系数据37，并将这些数据装入多层次模型数据管理模块34；如果系统对装入系统的层间关系进行了调整或新创建了关联关系数据，则由该模块将新的层间关系数据存入外部文件或数据库。

多层次模型数据管理模块34是应用对象模型数据管理单元，存储着完整的多层次模型基础数据，实现了对多尺度、多类型图形数据的一致性组织管理，也称作应用模型空间（简称模型空间）。模型空间具有多层次模型数据结构，每一模型层既包含不同尺度或不同类型的应用对象图形数据，也包含与其他层图形的关联关系数据。模型空间为其他模块提供数据检索、分析、修改、插入、删除等管理功能支持，也为各种应用问题提供多尺度空间分析的基本工具。

图形显示操作模块32是图形数据管理单元，也可称作应用图形空间（简称图形空间），用于管理视窗、显示视窗内图形数据以及层间关系。图形空间管理的每一个视窗是一个图区，负责模型空间一个模型层的图形显示作业。在传统“多视窗”显示技术中图形空间仅包含视窗图形处理模块321，只需完成各视窗及视窗内图形数据的显示以及对图形的交互操作。在本实施例中增加了关联信息图形处理模块322，本发明的核心算法在这里实现，主要工作是建立关联线逻辑图区以及视窗坐标变换，并在视窗图形处理模块的支持下完成关联线的绘制显示（请参考图2中的关联信息图形处理单元22）。

关联关系定义模块33用于实现多层次模型层间关系建模工作。其工作原理是通过数据输入/输出模块35输入新图形数据（未包含层间关系信息），在图形显示操作模块32、人机交互界面31和多层次模型数据管理模块34的参与下，通过选取视窗、视窗内图元以及关联对象等操作，交互创立新的关联线，完成新图形数据层间关系的创建操作，将输入的新图形数据加入多层次模型基础数据之中。

具体地，上述关联关系定义模块33通过以下方式实现层级关系建模：根据选择的绘制关联线的方式，将一个视窗定义为另一视窗的父视窗或子视窗，将第一定位点选在欲定义父视窗中图元上，将第二定位点选在欲定义子视窗边框上；在第一定位点所在图元与第二定位点所在视窗对应图层之间建立层级关系，并将此层级关系保存于多层次模型数据管理模块34的关联关系数据。

上述关联关系定义模块33还可通过以下方式实现跨层关系建模：根据选择的绘制关联线的方式，在分属父子视窗的图元之间建立关联关系，将第一定位点选在父视窗中一图元上，将第二定位点选在子视窗中一图元上；在第一定位点所在图元与第二定位点所在图元之间建立跨层关系，并将此跨层关系保存于多层次模型数据管理模块34的关联关系数据内。

如图4所示，是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的方法第一实施例的流程示意图。在本实施例中，包括以下步骤：

步骤S41：创建关联线逻辑视窗，该关联线逻辑视窗至少覆盖父视窗及子视窗的显示区域且该关联线逻辑视窗底色及边框透明（在实际应用中，逻辑视窗可覆盖整个图形显示区域），并建立关联线逻辑视窗与其所覆盖视窗的坐标变换关系。

步骤S42：分别在父视窗和子视窗获取第一定位点和第二定位点，其中第一定位点所在的图元与子视窗的显示图形全体对应或与子视窗中图元相关联。具体地，第二定位点位于子视窗的边框和/或子视窗中与父视图中第一定位点所在图元相关联的图元上。

在该步骤中，可通过以下方式获得第一定位点和第二定位点：（1）通过多层次模型层间关联关系数据获取模型层级关系信息和跨层关系信息；（2）分别经由层级关系信息和跨层关系信息在父视窗和子视窗获取第一定位点、第二定位点坐标；（3）将第一定位点在父视窗中的坐标（二维或三维）换算为所述关联线逻辑视窗坐标系中的坐标，同时将第二定位点在子视窗中的坐标（二维或三维）换算为所述关联线逻辑视窗坐标系中的坐标。

步骤S43：在所述关联线逻辑视窗中绘制第一定位点和第二定位点之间的关联线。具体地，可根据第一定位点和第二定位点在所述关联线逻辑视窗坐标系中的坐标绘制关联线，该关联线为直线、折线或某种曲线。当然，也可在关联线上标注提示文字。

若获取的是模型层级关系信息，则第二定位点位于子视窗的边框，此时第一定位点和第二定位点之间的关联线为下级视窗引出线；若获取的是跨层关系信息，则第二定位点位于子视窗中与第一定位点所在图元相关联的图元，此时第一定位点和第二定位点之间的关联线为跨视窗关联指示线。在具体应用中，关联线逻辑视窗中可同时包括下级视窗引出线和跨视窗关联指示线，也可包括其中之一。

步骤S44：在图形显示屏显示所述包括第一定位点和第二定位点间关联线的关联线逻辑视窗。

在具体实现时，步骤S41中创建的关联线逻辑视窗可对应多个子视窗，在步骤S42中仅从未被父视窗或其他子视窗覆盖的子视窗中获取第二定位点；在步骤S41中也可创建多个关联线逻辑视窗，并分别对应每一个子视窗。

此外，当被关联线逻辑视窗（可通过设置该视窗的属性，使其覆盖的父视窗或子视窗可被选择和操作）覆盖的父视窗和/或子视窗移动时，关联线逻辑视窗中的关联线可动态变化，即在步骤S43之后还包括一个判断步骤：判断父视窗和/或子视窗是否移动或缩放（放大或缩小），若所述父视窗和/或子视窗移动或缩放，则返回步骤S42,重新获得变动后视窗对应的第一定位点和/或第二定位点在各视窗的局部坐标并作坐标变换而后进行关联线绘制。

如图5所示，是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的方法第二实施例的流程示意图。该方法具体包括以下步骤：

步骤S501：根据人机交互界面输入的指令启动数据输入/输出模块，由系统外部获取应用对象模型数据装入多层次模型数据管理模块成为多层次模型基础数据，装入完成后对图形显示操作模块发出启动消息；

步骤S502：图形显示操作模块接启动消息后进入视窗设置环节，根据送入的显示对象参数（一个模型层的应用对象坐标系及空间范围、上层关联对象等）来设置视窗参数（视窗图形坐标系、初始显示范围等）：

首次进行视窗设置时，被送入的显示对象参数是多层模型中的顶层模型的数据，在完成第一个视窗设置的同时还要完成关联线逻辑视窗的参数设置；后续进行视窗设置时显示对象参数包含一个模型层的数据及其父视窗内关联图元定位点坐标，在完成其视窗参数设置的同时还要建立视窗与关联线逻辑视窗之间的坐标变换关系；

步骤S503：根据上述设置的视窗参数完成视窗边框绘制：

步骤S505：根据对象模型数据完成每个视窗内图形的绘制显示；

步骤S507：完成子视窗的关联线显示。具体地，当显示下级视窗引出线时，根据视窗遮挡关系判断是否需要绘制关联线，若视窗未被遮挡则将子视窗边框上的定位点（第二定位点）以及步骤S501送入的父视窗关联图元定位点（第一定位点）坐标转换成逻辑视窗中坐标，在两点间绘制线形图元就得到下级视窗引出线；当显示跨视窗关联指示线时，根据视窗遮挡关系判断是否需要绘制关联线，若视窗未被遮挡则获取子视窗中图元与其父视窗中图元的全部关联关系列表，遍历该表绘制全部跨视窗关联指示线（获取成对的图元定位点坐标，将其变换成逻辑视窗下坐标，在两定位点间绘出跨视窗关联指示线）；

步骤S509：通过人机交互界面获取进一步的作业命令：若指令是对某视窗内图形的移动、放大、缩小等操作，则返回步骤S505根据新的图形参数绘制窗内图形；若指令是对某视窗的移动、放大、缩小、删除等操作，则返回步骤S503根据新的视窗参数绘制视窗；若指令是打开新的下级视窗操作，则从模型空间获取显示对应的下级模型层参数，然后返回S502根据对象参数设置新的下级视窗；若是操作结束指令则结束多视窗关联关系显示操作。

如图6所示，是本发明多层次模型中图元层间关系直观显示的方法第三实施例的流程示意图。本实施例须在上述第二实施例被完成后方可被执行，具体包括以下步骤：

步骤S600：根据人机交互界面输入的指令启动关联关系定义模块，由数据输入/输出模块自外部读入应用对象的新图层数据，装入多层次模型数据管理模块的新图层缓存区，装入完成后向图形显示操作模块发出包含新图层参数的启动消息（在系统内已装入并显示多层次模型数据的情形下，本步骤才能被启动）；

步骤S601：根据被送入的显示对象参数（仅有新图层坐标系及空间范围）设立新视窗坐标系和初始显示范围，并将新视窗设定为当前显示父视窗的子视窗；

步骤S603：通过交互操作确定视窗显示位置（确定新视窗定位点）及大小，绘制新图层视窗边框；

步骤S605：完成新图层视窗内图形的绘制显示；

步骤S607：根据人机交互操作确认父视窗中关联图元定位点（第一定位点）坐标，将该坐标与新视窗定位点（第二定位点）坐标转换成逻辑视窗中坐标，在两点间绘制“下级视窗引出线”，将两点对应图元及图层名称存入多层次模型数据管理模块中的层级关系信息表中，新图层缓存区中的数据转入多层次模型基础数据；

步骤S609：根据人机交互操作选择父、子视窗中对应图元，将两图元的定位点作为第一、二定位点，并将其坐标转换成逻辑视窗中坐标，在两定位点间绘出“跨视窗关联指示线”，将该两图元名称存入多层次模型数据管理模块的图元跨层关系信息表中；

步骤S611：获取进一步的作业命令：如果继续确认图元跨层关系则返回S609，否则结束多视窗图元层间关系交互定义操作。

上述系统及方法主要应用于计算机图形系统及其应用系统，如GIS（Geographic Information System）系统、电网GIS系统、电网调度图形系统、电信图形信息系统、电信GIS系统、城市交通图形信息系统等。此外，采用多层次空间数据结构（Multilevel Spatial Data Structure）来组织多尺度和多种类图形数据的计算机图形系统、以及采用“多视窗”显示技术来实现空间应用对象整体和局部图形信息“同屏”展示的图形类信息系统也可使用上述系统及方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多层次模型中图元层间关系直观显示的方法，应用于计算机图形系统及其应用系统，其特征在于，包括以下步骤：

a、创建关联线逻辑视窗，所述关联线逻辑视窗至少覆盖父视窗及子视窗的显示区域且所述关联线逻辑视窗的底色及边框透明；

b、分别在父视窗和子视窗获取第一定位点和第二定位点，所述第一定位点所在的图元与子视窗中的图元相关联，所述第二定位点位于子视窗中与父视图中第一定位点所在图元相关联的图元上；

c、在所述关联线逻辑视窗中绘制第一定位点和第二定位点之间的关联线；

d、在图形显示屏显示所述包括第一定位点和第二定位点间关联线的关联线逻辑视窗。

2.根据权利要求1所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法，其特征在于，所述步骤d之后还包括：

e、判断所述父视窗和/或子视窗是否移动或缩放，若所述父视窗和/或子视窗移动或缩放，则返回步骤b，在变动的视窗的新位置重新获取第一定位点和/或第二定位点。

3.根据权利要求1所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法，其特征在于，所述步骤a中创建的关联线逻辑视窗覆盖图形显示屏的所有范围，所述步骤b包括：

b1、将所述关联线逻辑视窗的一个顶点作为原点建立坐标系；

b2、分别获取父视窗和子视窗的同一位置的顶点在所述坐标系中的坐标；

b3、将第一定位点在父视窗中的坐标换算为所述坐标系中的坐标，同时将第二定位点在子视窗中的坐标换算为所述坐标系中的坐标；

所述步骤c包括：根据第一定位点和第二定位点在所述坐标系中的坐标绘制关联线，所述关联线为直线、折线或曲线，且所述关联线上具有提示文字标注区。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法，其特征在于，所述步骤a中创建的关联线逻辑视窗对应多个子视窗，所述步骤b中仅从未被父视窗或其他子视窗覆盖的子视窗中获取第二定位点。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的方法，其特征在于，所述步骤a中创建的关联线逻辑视窗对应一个子视窗。

6.一种多层次模型中图元层间关系直观显示的系统，应用于计算机图形系统及其应用系统，包括用于显示视窗及视窗内图形数据的视窗图形处理单元，其特征在于，还包括关联信息图形处理单元，所述关联信息图形处理单元包括：

逻辑视窗创建子单元，用于创建关联线逻辑视窗，所述关联线逻辑视窗至少覆盖父视窗及子视窗的显示区域且所述关联线逻辑视窗的底色及边框透明；

定位点获取子单元，用于分别在视窗图形处理单元显示的父视窗和子视窗获取第一定位点和第二定位点：所述第一定位点所在的图元与子视窗中的图元相关联；所述第二定位点位于子视窗中与父视图中第一定位点所在图元相关联的图元上；

关联线绘制子单元，在所述关联线逻辑视窗中绘制第一定位点和第二定位点之间的关联线；

包括第一定位点和第二定位点间关联线的关联线逻辑视窗通过视窗图形处理单元显示。

7.根据权利要求6所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的系统，其特征在于，所述逻辑视窗创建子单元创建的关联线逻辑视窗覆盖图形显示屏的所有范围，所述逻辑视窗创建子单元为每一个子视窗创建一个对应的关联线逻辑视窗或者为所有子视窗创建一个共同的关联线逻辑视窗。

8.根据权利要求6所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的系统，其特征在于，还包括多层次模型数据管理单元，用于按照模型层次存储图形数据，其中每一模型层包括不同尺度或不同类型的应用对象图形数据以及与其他层图形的关联关系数据。

9.根据权利要求8所述的多层次模型中图元层间关系直观显示的系统，其特征在于，还包括关联关系定义单元，用于实现多层次模型层间关联关系建模，该关联关系定义单元通过以下方式实现跨层关系建模：根据选择的绘制关联线的方式，在分属父子视窗的图元之间建立关联关系，将第一定位点选在父视窗中一图元上，将第二定位点选在子视窗中一图元上，在所述关联线逻辑视窗中过第一定位点和第二定位点绘制并显示关联线，将第一定位点所在图元名称与第二定位点所在图元名称存入所述多层次模型数据管理单元的关联关系数据表内，完成所述跨层关系建模。

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