CN104778335B - 利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法，法通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户，包括：对数据进行格式化定义并解析；分别将图元与线数据分离；找出所有图元和连线关系的层级集合；根据层级及图元长宽重新得到图元的布局坐标；按照图元的新层级布局，计算出连线的开始点、不与任何图元相交的拐点、结束点；输出详细的带坐标的格式数据。本发明通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户，可以实现尽量少的边交叉，重合连线轨迹的合并，均匀图元分布距离，根据连线关系分层级，尽量缩短图元及连线长度，保证布局美观均匀。

Description

利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法

技术领域

本发明涉及一种图形局部布局和整体布局的方法，具体地说是一种利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法。

背景技术

在目前的图形化布局方法中，主要采用行列布局、环形布局和引力布局三种算法来实现图形的自动布局。自动布局的构造涉及到两个问题：利用布局算法达到快速、美观的效果，并且引申应用到有图元(顶点)、连接关系的所有网络图中，拓宽该算法的使用领域。

行列布局，简单地把图中所有顶点按行列等距排序进行连线；环形布局，按照同心圆的方式布局顶点再连线；引力布局，引入引力的概念，但是收敛速度慢，支持顶点少。以上算法往往需要按照某些原则一次性地把顶点的坐标计算好，但是对于比较复杂的拓扑图(顶点数大于20，有环路)，这些算法显的杂乱无章，需要大量人工干预。希望布局算法达到：尽量少的边交叉，顶点分布距离均匀，有直接连线的顶点尽量分布在一处，合理安排空间。实际应用时，发现每次布局后产生了随机图，没有关系的顶点排列无序，大量顶点布局比较慢。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法，该方法通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户，可以实现尽量少的边交叉，重合连线轨迹的合并，均匀图元分布距离，根据连线关系分层级，尽量缩短图元及连线长度，保证布局美观均匀。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法，其特征在于：该方法通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户，具体步骤如下：

1)对数据进行格式化定义并解析；

2)分别将图元与线数据分离；

3)找出所有图元和连线关系的层级集合；

4)根据层级及图元长宽重新得到图元的布局坐标；

5)按照图元的新层级布局，计算出连线的开始点、不与任何图元相交的拐点、结束点；

6)输出详细的带坐标的格式数据。

该方法具体要求如下：

二元组评价参数G(V,E)，其中V为n个图元的集合{v1,v2,v3,...,vn}，每个图元的长宽为vi(wi,hi)并且每一个图元vi已经有一个计算出来的坐标(xi,yi),E为m条边(连线)的集合{e1,e2,e3,...,em},L为所有顶点V根据每条边的连线关系计算出来的层级{l0,l1,l2,…,lp}，相同层级的图元布局在同一行，根据图元的宽度高度重新计算图元的坐标(xi,yi)，遍历所有边、连线，重新计算出每条连线的开始坐标点、拐点坐标点集合、结束坐标点，绕开开始坐标点和结束坐标点间的任何图元，确保不与任何图元相交，最终根据图元的坐标(xi，yi)绘制所有图元，根据每条连线的开始坐标点、拐点坐标点集合、结束坐标点绘制所有连线，则得到图元均匀分布，连线简洁的拓扑图布局。

本发明通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户。本发明的有益效果是：可以实现尽量少的边交叉，重合连线轨迹的合并，均匀图元分布距离，根据连线关系分层级，尽量缩短图元及连线长度，保证布局美观均匀。

具体实施方式

一种利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法，该方法通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户，具体步骤如下：

1)对数据进行格式化定义并解析；

2)分别将图元与线数据分离；

3)找出所有图元和连线关系的层级集合；

4)根据层级及图元长宽重新得到图元的布局坐标；

5)按照图元的新层级布局，计算出连线的开始点、不与任何图元相交的拐点、结束点；

6)输出详细的带坐标的格式数据。

其具体内容如下：

1.二元组评价参数

G(V,E)其中V为n个图元的集合{v1,v2,v3,...,vn}，每个图元的长宽为vi(wi,hi)并且每一个图元vi已经有一个计算出来的坐标(xi,yi),E为m条边(连线)的集合{e1,e2,e3,...,em},L为所有顶点V根据每条边的连线关系计算出来的层级{l0,l1,l2,…,lp}，相同层级的图元布局在同一行，根据图元的宽度高度重新计算图元的坐标(xi,yi)，遍历所有边(连线)，重新计算出每条连线的开始坐标点、拐点坐标点集合、结束坐标点，绕开开始坐标点和结束坐标点间的任何图元，确保不与任何图元相交，最终根据图元的坐标(xi，yi)绘制所有图元，根据每条连线的开始坐标点、拐点坐标点集合、结束坐标点绘制所有连线，则可以得到图元均匀分布，连线简洁的拓扑图布局。(在此基础上可以实现方形、流程型、组织机构型拓扑图布局)

2.层级自动图形布局算法具体描述

对于任意的无向图G(V,E)，其中V为n个顶点的集合{v1,v2,v3,...,vn}，E为m条连线的集合{e1,e2,e3,...,em}。定义如下：

层级的集合L为所有图元和连线之间关系的结合Layer(vi)

连线ei的坐标点计算为Points(ei)

连线ei的开始图元vsi＝Start(ei)

连线ei的结束图元vei＝End(ei)

连线ei的开始坐标点StartPoint(vsi)

连线ei的结束坐标点EndPoint(vei)

图元vi的坐标重新计算为(xi,yi)＝Coordinate(vi)

两个图元间不与图元相交的拐点计算为NoInterPoints(vsi,vei)

绘制每一个图元DrawV(vi)

绘制每一条连线DrawLine(ei)

下面的运算描绘了图元和连线的坐标计算和绘制过程。

算法输入：图G(V,E)

输出：V中每一个顶点的坐标(xi,yi)

本发明通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户，可以实现尽量少的边交叉，重合连线轨迹的合并，均匀图元分布距离，根据连线关系分层级，尽量缩短图元及连线长度，保证布局美观均匀。

Claims (1)

1.一种利用自动分层技术来实现图形局部布局和整体布局的方法，其特征在于：该方法通过自动布局将图形化界面中图元、连线之间的关联关系简洁清晰的呈现给用户，具体步骤如下：

1）对数据进行格式化定义并解析；

2）分别将图元与线数据分离；

3）找出所有图元和连线关系的层级集合；

4）根据层级及图元长宽重新得到图元的布局坐标；

5）按照图元的新层级布局，计算出连线的开始点、不与任何图元相交的拐点、结束点；

6）输出详细的带坐标的格式数据；

具体要求如下：

二元组评价参数G(V,E)，其中V为n个图元的集合{v1, v2, v3,..., vn}，每个图元的长宽为vi(wi,hi)并且每一个图元vi已经有一个计算出来的坐标(xi, yi),E为m条边的集合{e1, e2, e3,..., em},L为所有顶点V根据每条边的连线关系计算出来的层级{l0,l1,l2,…,lp}，相同层级的图元布局在同一行，根据图元的宽度高度重新计算图元的坐标(xi,yi)，遍历所有边、连线，重新计算出每条连线的开始坐标点、拐点坐标点集合、结束坐标点，绕开开始坐标点和结束坐标点间的任何图元，确保不与任何图元相交，最终根据图元的坐标（xi，yi）绘制所有图元，根据每条连线的开始坐标点、拐点坐标点集合、结束坐标点绘制所有连线，则得到图元均匀分布，连线简洁的拓扑图布局。