CN105513124A - 基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法 - Google Patents

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CN105513124A CN201510464222.3A CN201510464222A CN105513124A CN 105513124 A CN105513124 A CN 105513124A CN 201510464222 A CN201510464222 A CN 201510464222A CN 105513124 A CN105513124 A CN 105513124A
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韩前进
苏勇辉
丁鹏
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Abstract

本发明涉及一种基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法，包括以下步骤：步骤一、对频谱仪扫描得到的数据进行采集，数据线程完成对频谱扫描测量数据的采集，将采集的数据放在一维数组中；步骤二、当完成一次数据采集后，数据数组交由画图线程，画图线程对一维数组中的每个数据点进行幅度-颜色转换；步骤三、将经过颜色转换后得到的图形显示在屏幕上；步骤四、对显示在屏幕上的图形进行向上或者向下的移动，实现动态的图形显示；步骤五、重复上述步骤一至步骤四的内容，直至整个三维动态图形显示在屏幕上。本发明的方法将图形的移位来取代了原来的数组遍历，降低了对内存的消耗，同时还大大提高了设备的运行效率。

Description

基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法。
背景技术
随着电子设备的不断发展，测量仪器的三维图形动态显示技术被越来越多用户所使用，三维分别为时间-频率-幅度，三维绘图显示不仅可以方便直观的显示信号在频域的强弱分布，同时也可以动态的记录一段时间内的信号变化，测试人员可以无需实时观察，而只需要通过分析记录的三维图形获得需要测量的信号特性，但是为了显示更加丰富的图像信息，往往需要消耗更多的内存资源作为代价，如何利用有限的内存来实现三维图形的动态绘制是一个关键问题。
现有三维图形动态显示技术方案主要采用数据读取模块，颜色数据生成模块，颜色数据缓存模块以及最终的图形绘制模块，数据读取模块实现频谱测量数据的不断更新，颜色数据生成模块通过幅度颜色对照表将数据转换为颜色数据，颜色数据缓存模块按照时间顺序将颜色数据缓存起来，图形绘制模块是将颜色缓存模块中的数据动态的显示在屏幕上。该方法主要是通过遍历颜色缓存模块中的所有二维颜色数组来实现颜色的更新，图形的动态显示是通过移位颜色数组来实现。图形在绘制时需要不断的去遍历所有的二维颜色数组，由于在图形的动态显示是通过移位二维颜色数组来实现，造成了内存的浪费，而且二维数组在移位交换的过程中降低了程序运行的效率，不利于图形的快速绘制显示。
综上所述，现有的三维图形动态显示技术需要占用大量的内存，降低了程序运行的效率，不利于图形的快速绘制显示。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种避免了对二维数组的初始化分配，节省了内存空间，而且在图形显示时，不需要去遍历数组，也加快了画图程序的运行效率的低内存三维动态图形绘制方法。
为实现上述目的，本发明提出一种基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法，包括以下步骤：
步骤一、对频谱仪扫描得到的数据进行采集，数据线程完成对频谱扫描测量数据的采集，将采集的数据放在一个一维数组中，所述一维数组的大小与频谱仪扫描点数相等；
步骤二、当完成一次数据采集后，数据数组交由画图线程，画图线程对一维数组中的每个数据点进行幅度一颜色转换；
步骤三、将经过颜色转换后得到的图形显示在屏幕上；
步骤四、对显示在屏幕上的图形进行向上或者向下的移动，实现动态的图形显示；
步骤五、重复上述步骤一至步骤四的内容，直至整个三维动态图形显示在屏幕上，即可获得三维动态图形。
在上述技术方案中，所述步骤二中幅度-颜色转换根据幅度-颜色对照表进行，所述幅度-颜色对照表中红色为幅度最高，对应的RGB值为(255，0，0)，蓝色为幅度值最低，对应的RGB值为(0，0，255)，根据频谱仪显示的信号幅度的变化范围将幅度值最高与最低之间划分100个颜色等级，使幅度值每1dB的变化对应不同的颜色。
在上述技术方案中，所述步骤三中对显示在屏幕上的图形进行移动是通过软件贴图位移的方法：设定任一显示点A的坐标为(x1，y1)，其中A点表示显示区域的左上角的坐标，首先建立一个内存DC，定义为pDC，pDC用来显示程序中所有画图显示，然后定义另外一个内存DC，定义为pCompatibleDC，使其继承于pDC，具体方法为将pDC内存中的图形拷贝到pCompatibleDC中，直接使用VC库函数BitBlt函数来实现；然后再将pCompatibleDC内存中的图形移位拷贝回到pDC中，即BitBlt时选择左上角的坐标不能再使用A点，而需要选用B点，B点的坐标可以设为x2＝x1，y2＝y1+1；最后再显示到图时，直接将当前颜色转换后的数据显示在A点所在的横轴上面即可完成整个图形的移动。
上述方法可以基于WINCE7.0嵌入式平台，嵌入式VC编程工具，采用数据线程与画图线程交互的方式来实现。
本发明直接建立一维颜色数组，免去了图形绘制过程中遍历数组所消耗的时间，而且只建立一维数组也可以减小对内存的消耗，而图形的动态显示过程也不再通过数组移位来实现，而是直接通过程序贴图移位的方式来整个移动图形，省去了对数组的操作，提高运行效率，本发明实现了将图形的移位来取代了原来的数组遍历，降低了对内存的消耗，同时还大大提高了设备的运行效率。
本发明避免了对二维数组的初始化分配，节省了内存空间，而且在图形显示时，不需要去遍历数组，也加快了画图程序的运行效率，相比现有技术，本发明的方法将图形的移位来取代了原来的数组遍历，降低了对内存的消耗，同时还大大提高了设备的运行效率。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明方法的中，在屏幕上的图形进行移动初始状态坐标图；
图3为本发明方法的中，在屏幕上的图形进行移动中间过程状态坐标图；
图4为本发明方法的中，在屏幕上的图形进行移动最终状态坐标图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
本发明基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法，包括以下步骤：
步骤一、对频谱仪扫描得到的数据进行采集，数据线程完成对频谱扫描测量数据的采集，将采集的数据放在一个一维数组中，所述一维数组的大小与频谱仪扫描点数相等；
步骤二、当完成一次数据采集后，数据数组交由画图线程，画图线程对一维数组中的每个数据点进行幅度-颜色转换；
步骤三、将经过颜色转换后得到的图形显示在屏幕上；
步骤四、对显示在屏幕上的图形进行向上或者向下的移动，实现动态的图形显示；
步骤五、重复上述步骤一至步骤四的内容，直至整个三维动态图形显示在屏幕上，即可获得三维动态图形。
本发明基于WINCE7.0嵌入式平台，嵌入式VC编程工具，采用数据线程与画图线程交互的方式来实现，先通过数据线程完成对频谱扫描测量数据的采集，数据采集模块将得到的采集数据存放在一个一维数组中，一维数组的大小与扫描点数相等，在数据采集模块完成一次数据采集后，数据数组交由画图线程，画图线程首先对数据数组中的每个数据点进行幅度-颜色转换，转换是根据幅度-颜色对照表，幅度-颜色对照表按照红色为幅度最高，对应的RGB值为(255，0，0)，蓝色为幅度值最低，对应的RGB值为(0，0，255)，幅度值最高与最低之间划分100个颜色等级，划分颜色等级的标准是根据频谱仪显示的信号幅度的变化范围，保证幅度值每1dB的变化都能有不同的颜色对应。数据幅度值经过颜色转换后，则可直接显示在当前屏幕上，当完成图形移位后，再进行下一次的数据采集和显示过程，具体流程图如图1所示。
为了实现动态的图形显示，需要将图形向上或者向下的移动，本发明直接使用软件贴图位移的方法，如下图2变化到图4，其中A点表示显示区域的左上角的坐标，x1表示横坐标，y1表示纵坐标，H表示显示区域的高，W表示显示区域的宽，具体实现方法为：
首先建立一个内存DC，定义为pDC，pDC用来显示程序中所有画图显示，然后定义另外一个内存DC，定义为pCompatibleDC，使其继承于pDC。
为了实现下图所示的由图2变化到图4的过程，需要首先完成由图2到图3，具体方法为将pDC内存中的图形拷贝到pCompatibleDC中，直接使用VC库函数BitBlt函数来实现；然后再将pCompatibleDC内存中的图形移位拷贝回到pDC中，即BitBlt时选择左上角的坐标不能再使用A点，而需要选用B点，B点的坐标可以设为x2＝x1，y2＝y1+1，最后再显示到图4时，直接将当前颜色转换后的数据显示在A点所在的横轴上面即可完成整个图形的移动。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对频谱仪扫描得到的数据进行采集，数据线程完成对频谱扫描测量数据的采集，将采集的数据放在一个一维数组中，所述一维数组的大小与频谱仪扫描点数相等；
步骤二、当完成一次数据采集后，数据数组交由画图线程，画图线程对一维数组中的每个数据点进行幅度-颜色转换；
步骤三、将经过颜色转换后得到的图形显示在屏幕上；
步骤四、对显示在屏幕上的图形进行向上或者向下的移动，实现动态的图形显示；
步骤五、重复上述步骤一至步骤四的内容，直至整个三维动态图形显示在屏幕上，即可获得三维动态图形。
2.根据权利要求1所述基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法，其特征在于：所述步骤二中，幅度-颜色转换方法为，根据幅度-颜色对照表进行，所述幅度-颜色对照表中红色为幅度最高，对应的RGB值为(255，0，0)，蓝色为幅度值最低，对应的RGB值为(0，0，255)，根据频谱仪显示的信号幅度的变化范围将幅度值最高与最低之间划分100个颜色等级，使幅度值每1dB的变化对应不同的颜色。
3.根据权利要求1所述基于手持式频谱仪的低内存三维动态图形绘制方法，其特征在于：所述步骤三中对显示在屏幕上的图形进行移动是通过软件贴图位移的方法：设定任一显示点A的坐标为(x1，y1)，其中A点表示显示区域的左上角的坐标，首先建立一个内存DC，定义为pDC，pDC用来显示程序中所有画图显示，然后定义另外一个内存DC，定义为pCompatibleDC，使其继承于pDC，具体方法为将pDC内存中的图形拷贝到pCompatibleDC中，直接使用VC库函数BitBlt函数来实现；然后再将pCompatibleDC内存中的图形移位拷贝回到pDC中，即BitBlt时选择左上角的坐标不能再使用A点，而需要选用B点，B点的坐标可以设为x2＝x1，y2＝y1+1；最后再显示到图时，直接将当前颜色转换后的数据显示在A点所在的横轴上面即可完成整个图形的移动。
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