CN102945557B - 基于移动终端的矢量现场图绘制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动终端的矢量现场图绘制方法，涉及绘图技术领域，包括以下步骤：S1：检测手指按下时的触摸点，以所述按下时的触摸点确定绘制图元的起始位置；S2：检测手指移动时的触摸点，直到手指抬起，以所述抬起时的触摸点确定绘制图元的终止位置；S3：在画布上所述起始位置和终止位置所确定的矩形区域内绘制所述图元。本发明实现了在便携式的终端上进行绘图的方法，适用于勘验人员快速绘制现场图。

Description

基于移动终端的矢量现场图绘制方法

技术领域

本发明涉及绘图技术领域，特别涉及一种基于移动终端的矢量现场图绘制方法。

背景技术

目前在Android系统中能够绘制矢量图形的软件很少，只有AndCAD和AutoCADWS两款软件具有绘制矢量图形的功能。AndCAD是一款功能相对简单的绘制工具，它允许用户创建简单的几何形状，主要特点有照相机打底、DXF文件导入/导出、对齐绘图模式、图形的旋转、复制及移动等。AutoCADWS是一款功能非常强大的绘图工具，该工具的设计的初衷是让用户通过网络浏览器或移动设备查看、编辑和共享DWG图纸。用户可以随心所欲地在任何地方与任何人开展工作，并可将AutoCAD图纸和项目文件储存到易于访问的在线工作区，也可在线或在AppleiPad、iPhone、iPodtouch和Android设备上查看和编辑设计，还能轻松便捷地与他人共享文件、开展协作。

上述的两款绘图软件全部基于CAD技术。CAD(ComputerAidedDesign）诞生于60年代，是美国麻省理工大学提出的交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施的昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。CAD技术主要包括交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。交互式CAD系统，指用户在使用计算机系统进行设计时，人和机器可以及时地交换信息。采用交互式系统，人们可以边构思、边打样、边修改，随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示结果，非常直观。图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设备的坐标系联系起来；对图形作平移、旋转、缩放、透视变换；通过矩阵运算来实现图形变换。计算机设计自动化计算机自身的CAD，旨在实现计算机自身设计和研制过程的自动化或半自动化。研究内容包括功能设计自动化和组装设计自动化，涉及计算机硬件描述语言、系统级模拟、自动逻辑综合、逻辑模拟、微程序设计自动化、自动逻辑划分、自动布局布线，以及相应的交互图形系统和工程数据库系统。集成电路CAD有时也列入计算机设计自动化的范围。CAD的实现技术经过了许多演变。这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。如今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更“智能”的部分。随着电脑科技的日益发展，性能的提升和更便宜的价格，许多公司已采用立体的绘图设计。以往，碍于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计，欠缺真实感，而立体绘图则冲破了这一限制，令设计蓝图更实体化。

结合上述的两款绘图工具，AndCAD具有功能相对比较简单，只能绘制基本图形，如直线、圆形、弧形等，无法满足勘验人员绘制现场图的要求。AutoCADWS设计目的是使用户可以随心所欲地在任何地方与任何人开展工作，这就需要连接公共网络来使用该款软件，公安部明令禁止一机两用，绝不允许公安专用设备连接外网，以防止机密数据泄露。此外，AutoCADWS针对的使用群体是具有专业设计背景的用户，需要用户输入指令等，操作相当复杂，不能满足勘验人员快速绘制现场图的需要。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现一种适用于勘验人员快速绘制现场图的方法。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于移动终端的矢量现场图绘制方法，包括以下步骤：

S1：检测手指按下时的触摸点，以所述按下时的触摸点确定绘制图元的起始位置；

S2：检测手指移动时的触摸点，直到手指抬起，以所述抬起时的触摸点确定绘制图元的终止位置；

S3：在画布上的所述起始位置和终止位置所确定的矩形区域内绘制所述图元。

其中，所述步骤S1中的起始位置和步骤S2中的终止位置若为同一点，则以所述触摸点为中心及预设的图元的尺寸参数绘制所述图元。

其中，还包括拼接两个图元的步骤：

在绘制当前图元时，检测所述当前图元的当前触摸点与已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值，若是，则弹出拼接图元的提示信息，所述拼接点为已绘制图元上距离当前图元的当前触摸点最近距离的点；

检测手指是否抬起，若抬起以所述拼接点为所述当前图元的终止位置。

其中，检测所述当前图元的当前触摸点与已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值的方式为：

在所述当前触摸点移动的过程中，遍历整个画布上的已绘制图元的点集合，根据两点间距离公式计算当前触摸点与点集合中点的距离。

其中，还包括拼接两个图元的步骤：

在拖动待拼接图元的触控点时，检测所述触控点与画布上其它已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值，若是，则弹出拼接图元的提示信息，所述拼接点为已绘制图元上距离待拼接图元的触控点最近距离的点；

检测手指是否抬起，若抬起以所述拼接点为所述待拼接图元的终止位置重绘所述待拼接图元。

其中，检测所述待拼接图元的触控点与已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值的方式为：

在拖动所述触控点的过程中，遍历整个画布上的已绘制图元的点集合，根据两点间距离公式计算触控点与点集合中点的距离。

其中，还包括：将两个图元的相对的边吸附的步骤：

当绘制待吸附图元时，遍历画布上已绘制图元，在已绘制图元的边上添加吸附点，利用两点间距离公式计算待吸附图元的当前触摸点与吸附点之间距离，若小于预定阈值，计算出距离所述当前触摸点最近的吸附点，并弹出拼接图元的提示信息，若检测到手指抬起，则将距离所述最近吸附点最近的待吸附图元的边吸附到所述最近吸附点所在的边上。

其中，当移动待吸附图元时，遍历画布上已绘制图元，在已绘制图元的边上添加吸附点，利用两点间距离公式计算待吸附图元的触控点与吸附点之间距离，若小于预定阈值，计算出距离所述触控点最近的最近吸附点，并弹出拼接图元的提示信息，若检测到手指抬起，则将距离所述最近吸附点最近的待吸附图元的边吸附到所述最近吸附点所在的边上。

其中，所述最近吸附点所在已绘制图元的边的长度大于待吸附图元被吸附的边的长度。

其中，所述吸附点在所属已绘制图元的边上等间距分布。

其中，所述步骤S3之后还包括将图形转换成文字的方法，步骤如下：

将所绘制的图形按正北、西北、正西、西南、正南、东南、正东、东北及正中划分成九个区域；

计算每个图元的几何中心包含在上述哪个区域；

获取图形中图元的名称，并按逆时针或顺时针方向以文字描述每个区域包含的图元。

（三）有益效果

本发明实现了在便携式的终端上进行绘图的方法，适用于勘验人员快速绘制现场图。

附图说明

图1是本发明实施例的一种基于移动终端的矢量现场图绘制方法流程图；

图2是按照图1中方法绘制的房屋内的现场图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的基于移动终端的矢量现场图绘制方法适于勘验人员快速绘制现场图，如：室内设计图或犯罪案件现场图。其方法流程如图1所示，包括：

步骤S100，检测手指按下时的触摸点，以按下时的触摸点确定绘制图元的起始位置。

步骤S200，检测手指移动时的触摸点，直到手指抬起，以所述抬起时的触摸点确定绘制图元的终止位置。

步骤S300，在画布上所述起始位置和终止位置所确定的矩形区域内绘制所述图元。图元是基本图形的集合组成的，绘制图元时，通过手触控屏幕的起始位置和终止位置确定图元的中心点坐标，如矩形区域的中心，根据该中心点坐标在矩形范围内绘制图元。

若步骤S100中的起始位置和步骤S200中的终止位置为同一点，则以触摸点为中心及预设的图元的尺寸参数绘制该图元。

本实施例中，具体以android操作系统为例具体说明。

任何复杂的图形都是由基本的图形元素（如点，线等）组成的，基本图形生成的关键是如何用算法及数学公式进行描述并在图形设备上显示出来。为此，计算机绘图程序必须首先对图形元素进行定位，然后按照各点连接关系及指定属性参数来绘制完成图形。本实施例以Android平台提供的图形类库为实现基础，主要引用的是android.graphics包下面对应的Java类，该类库下面提供的主要类为PointF.java（绘制点类），Matrix.java（矩阵类），本实施例在原有类库的基础上创建了新的实现类，对于原有的类库进行二次封装，形成适用于绘制现场图的图元，如：墙体、椭圆、圆、矩形、窗户、门以及其它自定义图元等Java类。上述引用的类库主要解决的是如何绘制图形的问题。

绘制图形时，在Android平台中引用类android.view.View，这个类的作用是可以自定义视图，即作为绘制图形的载体画布。该类中包含两个重要的方法：

protectedvoidonDraw(Canvascanvas){}

publicbooleanonTouchEvent(MotionEventevent){}

onDraw方法负责在画布中绘制图形，onTouchEvent方法负责捕获用户触屏的手势。

每个图形都包含一组属性，在保存绘制的图形时图形数据以二进制的方式写入到自定义格式文件中（.and文件），即为生成的矢量图文件。如需修改文件时，解析文件内容，根据保存的属性数据在自定义画布中绘制相应的图形。

实现本实施例的适用于绘制现场图的方法主要代码如下：

程序实现中有两个最重要的类，分别是DrawView.java和BaseElement.java。

DrawView.java继承android.view.View，需要重写父类中的两个方法即

protectedvoidonDraw(Canvascanvas){}

publicbooleanonTouchEvent(MotionEventevent){}

publicvoidTouchDown(floatx,floaty){}

publicvoidTouchMove(floatx,floaty){}

publicvoidTouchUp(floatx,floaty){}

onDraw方法负责在画布中绘制每一个图形及其相应的状态，onTouchEvent方法负责捕获用户触屏的手势，其中主要识别三种手势，分别为手指按下（调用TouchDown方法），手指移动（调用TouchMove方法），手指抬起（调用TouchUp方法）。根据这三种手势，在每一种手势切换时，通过invalidate方法隐性调用onDraw方法重新绘制图形状态。

创建基础类BaseElement，该类中包含绘制图形的基本属性与方法，BaseElelment类包含如下重要属性以及方法。

rotation表示旋转角度。

fScaleX，fScaleY表示X轴与Y轴缩放比例。

points表示图形包含的所有点集合List<PointF>。

location表示图形中心点坐标。

linkObjs表示吸附图元集合List<BaseElement>。

dColor表示画笔颜色。

fPenWidth表示画笔粗细。

bFill表示是否填充画布。

dFillColor表示填充颜色。

publicvoidresetLocation()表示重置图元中心点位置。

publicPointFgetModifyPoint(floatx,floaty){}表示获取触控点坐标。

publicvoidsetMatrixModify(PointFdstPt,floatcurX,floatcurY){}表示设置设置触控点坐标。

publicvoidDrawModify(Canvascanvas){}表示在画布上绘制触控点。

publicPointFgetRotatePoint(floatx,floaty){}表示获取旋转点坐标

publicvoidsetMatrixRotation(PointFdstPt,floatbaseRotation,floatcurX,floatcurY){}表示根据触控点位置设置旋转角度。

publicvoidDrawRotation(Canvascanvas){}表示在画布上绘制旋转点。

publicPointFgetScalePoint(floatx,floaty){}表示获取缩放点坐标。

publicvoidsetMatrixScale(PointFdstPt,floatbaseScaleX,floatbaseScaleY，floatcurX,floatcurY){}表示根据原始点与新触控点计算出图元的缩放比例。

publicvoidDrawScale(Canvascanvas){}表示在画布上绘制缩放点。

publicList<PointF>getAnglePoint(){}表示获取吸附点。

publicabstractfloatgetX();表示获取图形中心点X的值。

publicabstractfloatgetY();表示获取图形中心点Y的值。

publicabstractfloatgetWidth();表示获取图形的宽度。

publicabstractfloatgetHeight();表示获取图形的高度。

publicabstractintgetMainType();表示获取图形的类别。

publicabstractvoidDrawObj(Canvascanvas);表示在画布上绘制图形。

publicabstractBooleanIsHit(floatx,floaty);表示是否选中图形。

publicabstractBaseElementClone();表示复制图形。

以绘制墙体（图元形状为宽度一定的长条矩形）为例，当用户触碰屏幕时，记录下触控点的坐标即X1，此时需要生成两个点，两个点的坐标是相同的（当首次触控屏幕时，只产生一个触控点，绘制墙体需要两点，所以第二点是由程序添加上去的，默认是触控点的坐标），目的是因为生成一个矩形墙体至少需要两个点。当手指开始滑动时，记录滑动点坐标，同时隐性调用onDraw方法改变矩形框状态，当手指抬起时，记录抬起位置坐标X2，通过X1，X2两点坐标值完成绘制矩形墙体的功能。

本实施例通过上述三步实现了适用于支持触摸屏的操作系统中的绘图方法，方便了勘验人员快速绘制现场图。其中，在绘图时可以不用手指触摸，可以是触摸笔或其它触摸屏能够感应的介质。

在按照上述三步绘制出一些图形后，为了方便勘验人员更快速的继续绘制现场图，本实施例的方法进一步该包括：

拼接两个图元的步骤：

若是在绘制当前图元时，检测当前图元的当前触摸点与已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值，可通过在前触摸点移动的过程中，遍历整个画布上的已绘制图元的点集合，根据两点间距离公式计算当前触摸点与点集合中点的距离。若小于等于预定阈值，则弹出拼接图元的提示信息，拼接点为已绘制图元上距离当前图元的当前触摸点最近距离的点；检测手指是否抬起，若抬起以拼接点为当前图元的终止位置。若未抬起，则继续绘制到手指抬起时的点。

若是在拖动待拼接图元的触控点（和现有的绘图方法一样，每个图元都会设置相应的触控点，即触控点作为图元的属性）时，检测触控点与画布上其它已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值，可通过在拖动触控点的过程中，遍历整个画布上的已绘制图元的点集合，根据两点间距离公式计算触控点与点集合中点的距离。若小于等于预定阈值，则弹出拼接图元的提示信息，拼接点为已绘制图元上距离待拼接图元的触控点最近距离的点；检测手指是否抬起，若抬起以拼接点为待拼接图元的终止位置重绘待拼接图元。

同样以绘制墙体为例，当选中一个墙体的触控点后，在移动的过程中，程序遍历整个画布上的单墙体图形组件的点集合，根据两点间距离公式计算触控点与点集合的距离，当两点间距离在拼接距离的阈值范围内时，将拼接点的点坐标设置为目标点的坐标，然后调用相应方法重新绘制图形，完成墙体的拼接。

进一步地，还包括：将两个图元的相对的边吸附的步骤：

若是在绘制待吸附图元时，遍历画布上已绘制图元，在已绘制图元的边上添加吸附点，利用两点间距离公式计算待吸附图元的当前触摸点与吸附点之间距离，若小于预定阈值，计算出距离当前触摸点最近的最近吸附点，并弹出拼接图元的提示信息，若检测到手指抬起，则将距离最近吸附点最近的待吸附图元的边吸附到最近吸附点所在的边上。

若是在移动待吸附图元时，遍历画布上已绘制图元，在已绘制图元的边上添加吸附点，利用两点间距离公式计算待吸附图元的触控点与吸附点之间距离，若小于预定阈值，计算出距离触控点最近的最近吸附点，并弹出拼接图元的提示信息，若检测到手指抬起，则将距离最近吸附点最近的边吸附到最近吸附点所在的边上。

在实际绘制的现场图中，通常是将窗或门等图元吸附到墙体上，因此，上述最近吸附点所在已绘制图元的边的长度大于待吸附图元被吸附的边的长度。优选地，吸附点在所属已绘制图元的边上等间距分布。

以门窗对于墙体的吸附为例，绘制窗或者门，当将门或者窗移动到相应墙边时，门窗自动吸附到对应墙体上。选中门或窗开始移动时，程序遍历整个画布上的墙体，并将墙体按照预设的等分值添加吸附点，当门或窗的触控点移动的过程中，利用两点间距离公式计算门窗触控点与吸附点之间距离，当距离在吸附容差方位内，计算出距离最近的吸附点，当手指抬起时，将门窗吸附到对应的墙体上。

本实施例进一步包括：图元的缩放功能。

当选中图元后，图元的四个角出现四个缩放触控点，移动触控点，以图元的中心为参照点，改变图元的大小。选中图元后，根据图元的宽度和高度以及中心点坐标，计算图元的矩形区域，并在矩形区域的四个角上绘制四个触控点，当用户选中触控点后进行移动，移动的过程中计算新的触控点横纵坐标坐标与中心点坐标之间的距离与原始点X轴，Y轴的距离的比值，计算出X轴，Y轴的缩放量，根据此值重新绘制图元。

上述图元拼接、吸附及缩放等功能使得勘验人员绘制现场图的速度大大加快，而且操作很灵活、方便。

勘验人员绘制现场图后，为了实现自动将现场图形转换成文字描述，步骤S300之后还包括如下步骤：

将所绘制的现场图形按正北、西北、正西、西南、正南、东南、正东、东北及正中划分成九个区域；计算每个图元的几何中心包含在上述哪个区域；获取图形中图元的名称，并按逆时针或顺时针方向以文字描述每个区域包含的图元。

如图2所示，为一房屋内的现场图。首先将房间分成9块，（取每面墙体的1/3等分点，将房间分成9块），分别为正北、西北、正西、西南、正南、东南、正东、东北和正中。计算每个图形的几何中心包含在哪个区域，每个图元对应有中文名称，描述以顺时针或者逆时针的顺序进行文字描述，描述内容如下：

房间西北方向为一扇内开木质门，正北方向为一张三人沙发，东北方向为一台液晶电视，东南方向依次为一张双人床，床头柜，正南方向为一扇窗户，西南方向为一个书柜，房间未见明显异常。

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)

1.一种基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：检测手指按下时的触摸点，以所述按下时的触摸点确定绘制图元的起始位置；

S2：检测手指移动时的触摸点，直到手指抬起，以所述抬起时的触摸点确定绘制图元的终止位置；

S3：在画布上的所述起始位置和终止位置所确定的矩形区域内绘制所述图元；

所述步骤S3之后还包括将图形转换成文字的方法，步骤如下：

将所绘制的图形按正北、西北、正西、西南、正南、东南、正东、东北及正中划分成九个区域；

计算每个图元的几何中心包含在上述哪个区域；

获取图形中图元的名称，并按逆时针或顺时针方向以文字描述每个区域包含的图元，

其中图元包括：墙体、椭圆、圆、矩形、窗户、门以及自定义图元。

2.如权利要求1所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，所述步骤S1中的起始位置和步骤S2中的终止位置若为同一点，则以所述触摸点为中心及预设的图元的尺寸参数绘制所述图元。

3.如权利要求1所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，还包括拼接两个图元的步骤：

在绘制当前图元时，检测所述当前图元的当前触摸点与已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值，若是，则弹出拼接图元的提示信息，所述拼接点为已绘制图元上距离当前图元的当前触摸点最近距离的点；

检测手指是否抬起，若抬起以所述拼接点为所述当前图元的终止位置。

4.如权利要求3所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，检测所述当前图元的当前触摸点与已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值的方式为：

在所述当前触摸点移动的过程中，遍历整个画布上的已绘制图元的点集合，根据两点间距离公式计算当前触摸点与点集合中点的距离。

5.如权利要求1所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，还包括拼接两个图元的步骤：

在拖动待拼接图元的触控点时，检测所述触控点与画布上其它已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值，若是，则弹出拼接图元的提示信息，所述拼接点为已绘制图元上距离待拼接图元的触控点最近距离的点；

检测手指是否抬起，若抬起以所述拼接点为所述待拼接图元的终止位置重绘所述待拼接图元。

6.如权利要求5所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，检测所述待拼接图元的触控点与已绘制图元上的拼接点的距离是否小于等于预定阈值的方式为：

在拖动所述触控点的过程中，遍历整个画布上的已绘制图元的点集合，根据两点间距离公式计算触控点与点集合中点的距离。

7.如权利要求1所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，

还包括：将两个图元的相对的边吸附的步骤：

当绘制待吸附图元时，遍历画布上已绘制图元，在已绘制图元的边上添加吸附点，利用两点间距离公式计算待吸附图元的当前触摸点与吸附点之间距离，若小于预定阈值，计算出距离所述当前触摸点最近的最近吸附点，并弹出拼接图元的提示信息，若检测到手指抬起，则将距离所述最近吸附点最近的待吸附图元的边吸附到所述最近吸附点所在的边上。

8.如权利要求1所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，当移动待吸附图元时，遍历画布上已绘制图元，在已绘制图元的边上添加吸附点，利用两点间距离公式计算待吸附图元的触控点与吸附点之间距离，若小于预定阈值，计算出距离所述触控点最近的最近吸附点，并弹出拼接图元的提示信息，若检测到手指抬起，则将距离所述最近吸附点最近的待吸附图元的边吸附到所述最近吸附点所在的边上。

9.如权利要求7或8所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，所述最近吸附点所在已绘制图元的边的长度大于待吸附图元被吸附的边的长度。

10.如权利要求7或8所述的基于移动终端的矢量现场图绘制方法，其特征在于，所述吸附点在所属已绘制图元的边上等间距分布。