CN108198231A - 电力gis矢量图形实时绘制方法、存储介质 - Google Patents

电力gis矢量图形实时绘制方法、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法、存储介质，方法包括：根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。本发明能够充分利用DirectX显示加速技术与客户端电力GIS矢量实时绘制相结合，借助DirctX加速技术的高效渲染功能，及多线程下大批量数据矢量绘制的性能，大大增强了客户端展示的高效性和实时性。此外，本发明还借助WPF的分辨率无关性，使得系统在不同显示器下展示的界面统一，提高了用户的体验效果，最终为客户端大批量电网数据矢量绘制提供有效直观的解决方案。

Description

电力GIS矢量图形实时绘制方法、存储介质
技术领域
本发明涉及电网地理信息系统领域，具体说的是一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法、存储介质。
背景技术
电网GIS平台在国家电网范围内研发建设而成，业务涵盖电网生产、营销、规划、建设、调度、物资、通信、应急等电网重要业务。随着全国范围的应用推广，对客户端GIS矢量地图绘制的可靠、优质、高效要求越来越高。
客户端电力GIS(GIS：Geographic In formation System)矢量绘制，是一种基于C/S架构，应用于电力系统的地理信息系统，它能够实现电力各类数据的集中共享、编辑、分析等，从而达到电网信息融合的目的，但电力行业数据具有数据量大、变化频繁等特征，如图1所示，现有的客户端电力GIS都只能单一靠User32和GDI/GDI+进行数据运算和图形渲染，无法获得硬件加速功能，导致大批量电力数据在矢量实时绘制时的性能不高、体验也不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法、存储介质，DirectX技术与客户端电力GIS矢量实时绘制相结合，实现客户端实时绘制的高效性和实时性的显著提高。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法，包括：
根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；
解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；
利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。
本发明提供的另一个技术方案为：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序在被处理器调用时，能够实现以下步骤：
根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；
解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；
利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。
本发明的有益效果在于：通过DirectX技术与客户端电力GIS矢量实时绘制相结合，在绘制大批量GIS矢量数据时同时采用多线程，大大增强了客户端实时绘制的高效性和实时性。
附图说明
图1为现有客户端电力GIS矢量实时绘制方法流程图；
图2为本发明一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法的流程示意图；
图3为本发明实施例一的方法大体流程示意图；
图4为本发明实施例一的流程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过DirectX技术与客户端电力GIS矢量实时绘制相结合，大大增强了客户端实时绘制的高效性和实时性。
请参照图2，本发明提供一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法，包括：
根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；
解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；
利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。
请参阅图3，进一步的，所述根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力数据，具体为：
S01：依据逐帧动画的动态时间间隔，确定是否请求矢量出图；若是，则执行S02；
S02：依据当前客户端视窗大小计算所要呈现的矢量数据范围；
S03：获取所要呈现的电力矢量对象的电力矢量数据。
由上述描述可知，本发明采用逐帧动画来计算，能使整个矢量数据展示的更流畅；通过计算客户端视窗大小保证客户端正确展示绘制结果。
进一步的，所述解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象，具体为：
S04：解析所述电力矢量数据，得到包括属性信息、空间信息、显示方案信息以及电力图元的电力数据；
S05：依据所述电力数据进行客户端内存对象创建，并对所述电力数据进行电力图层数据分组；
S06：依据分组后得到的电力图层数据按照包括点、线、面、注记的符号格式进行后台绘制得到对应的电力矢量对象。
由上述描述可知，解析并创建内存对象，同时进行电力图层数据分组，作为最后要展示的数据来源。
进一步的，所述利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制，具体为：
S07：更新电力图层数据；
S08：依据更新后电力图层数据创建要绘制的电力矢量对象包括绘制对象的着色、地图坐标转换为屏幕坐标、绘制的格式的电力矢量对象字节数组；
S09：根据DispatcherTime对象，依据所述显示方案中的图层显示顺序，调用电力图层展示电力矢量对象图；
S010：获取所述电力矢量对象图；依据所述字节组数，转换所述电力矢量对象为最终要显示的内存流，再转换为DirectX可识别的图源；
S011：依据所述图源，通过DirectX提供的纹理映射渐变展示所有电力矢量对象构成的电力矢量地图。
由上述描述可知，利用利用DispatcherTime技术调用图层展示，解决界面资源被其他线程所拥有而影响界面更新。调用DirectX实现最终矢量图绘制，从而实现更加高效的电力矢量实时绘制，为用户提供一个良好的视觉体验。
本发明提供的另一个技术方案为：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序在被处理器调用时，能够实现以下步骤：
根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；
解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；
利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。
进一步的，所述根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力数据步骤，具体为：
S01：依据逐帧动画的动态时间间隔，确定是否请求矢量出图；若是，则执行S02；
S02：依据当前客户端视窗大小计算所要呈现的矢量数据范围；
S03：获取所要呈现的电力矢量对象的电力矢量数据。
进一步的，所述解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象步骤，具体为：
S04：解析所述电力矢量数据，得到包括属性信息、空间信息、显示方案信息以及电力图元的电力数据；
S05：依据所述电力数据进行客户端内存对象创建，并对所述电力数据进行电力图层数据分组；
S06：依据分组后得到的电力图层数据按照包括点、线、面、注记的符号格式进行后台绘制得到对应的电力矢量对象。
进一步的，所述利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制步骤，具体为：
S07：更新电力图层数据；
S08：依据更新后电力图层数据创建要绘制的电力矢量对象包括绘制对象的着色、地图坐标转换为屏幕坐标、绘制的格式的电力矢量对象字节数组；
S09：根据DispatcherTime对象，依据所述显示方案中的图层显示顺序，调用电力图层展示电力矢量对象图；
S010：获取所述电力矢量对象图；依据所述字节组数，转换所述电力矢量对象为最终要显示的内存流，再转换为DirectX可识别的图源；
S011：依据所述图源，通过DirectX提供的纹理映射渐变展示所有电力矢量对象构成的电力矢量地图。
实施例一
请参照图3和图4，本实施例提供一种基于DirectX客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法，该方法通过主流客户端技术采用DirectX实现GPU硬件加速来实现大批量电力数据绘制，请参阅图3，其方法大体包括：
根据客户端视窗大小，运算当前需要呈现的矢量对象，根据要绘制的矢量对象信息动态创建绘制信息，运用WPF技术调用DirectX实现通过GPU进行渲染和绘制，渲染过程中结合了动画缓冲技术，使得在绘制大量矢量设备时，界面不会出现卡顿现象。
下面，请请参阅图4，对上述方法做进一步的细化说明：
1、根据当前客户端视窗大小计算要呈现的地图范围，并获取电力数据。
具体包括如下步骤：
1.1、根据逐帧动画的动态时间间隔，决定是否请求矢量出图，如果是则继续下面的步骤。
此处采用逐帧动画来计算的目的是为了整个矢量数据展示的更流畅。
1.2、客户端视窗显示范围计算；
由于电力数据有其自身多种坐标系统，与客户端视窗的坐标不一致，为了能够正确展示，需要通过当前客户端视窗坐标、显示比例尺、空间参考坐标等计算要展示的电力矢量数据范围。
1.3、组织获取电力矢量数据请求参数，根据内部电力云服务要求的格式构造，要展示的矢量数据图层和范围参数，参数除了包含上述的外，还要包含展示的显示方案等。
1.4、获取电力矢量数据，在多线程下通过通讯协议(HTTPS)向电力云服务(RESTful风格)发送请求并获取电力数据，并进行保存。
此处，电力云服务是整个客户端的数据来源，它负责电力数据的增、删、改、查、分析等工作，当客户端需要数据时，通过HTTPS协议向它发送请求，云服务再从内存库中读取合适的数据，再以二进制流的格式返回给客户端。
2、解析要绘制的矢量数据。
2.1、二进制数据解析，解析二进制流数据后得到电力数据相关的属性信息、空间信息、显示方案信息及图元信息(电力图元)。
此步骤利用二进制数据流格式读取矢量VEC流，此外，属性信息中部分信息会被用于标注显示时使用。
2.2、矢量对象创建，将上述步骤中获取的电力数据进行客户端内存对象创建(主要分为要素、空间对象、图元对象)，并进行图层数据分组，然后再将这些信息按点、线、面、注记等符号格式进行后台绘制得到矢量对象，作为最后要展示的数据来源。
3、利用DispatcherTime技术调用图层展示。
此处DispatcherTime是专为WPF提供的，解决界面资源被其他线程所拥有而影响界面更新。
3.1、更新图层信息，根据上述第2步骤获取的矢量对象，更新电力图层中的矢量数据信息。
3.2、创建最终要绘制的电力矢量对象字节数组(byte[])，此处根据几何信息及显示方案(图元大小、显示颜色、线的粗细、标注大小等绘制信息)创建要绘制的电力矢量对象，此处，包含了绘制对象的着色、地图坐标转为屏幕坐标、绘制的格式等一系列绘制信息的创建。
3.3、根据DispatcherTime对象，调用电力图层展示，此处图层需要根据电力数据显示方案确定图层显示顺序。
4、利用DirectX技术展示要呈现的矢量数据。
4.1、获取最终显示的矢量对象图，通过上面步骤获取的字节数组，转换为最终要显示的内存流(MemoryStream)，再转换为DicrectX可识别的Image图源(Imagesource)
4.2、调用DirectX实现最终矢量图绘制，这包含了通过DirectX提供的复杂纹理映射实现矢量地图的渐变展示，最终这些工作都交给图形处理单元(GPU)进行处理，从而实现更加高效的电力矢量实时绘制，为用户提供一个良好的视觉体验。
实施例二
本实施例对应实施例一，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序在被处理器调用时，能够实现以下步骤：
根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；
解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；
利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。
其中，所述根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力数据，具体为：
S01：依据逐帧动画的动态时间间隔，确定是否请求矢量出图；若是，则执行S02；
S02：依据当前客户端视窗大小计算所要呈现的矢量数据范围；
S03：获取所要呈现的电力矢量对象的电力矢量数据。
其中，所述解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象，具体为：
S04：解析所述电力矢量数据，得到包括属性信息、空间信息、显示方案信息以及电力图元的电力数据；
S05：依据所述电力数据进行客户端内存对象创建，并对所述电力数据进行电力图层数据分组；
S06：依据分组后得到的电力图层数据按照包括点、线、面、注记的符号格式进行后台绘制得到对应的电力矢量对象。
其中，所述利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制，具体为：
S07：更新电力图层数据；
S08：依据更新后电力图层数据创建要绘制的电力矢量对象包括绘制对象的着色、地图坐标转换为屏幕坐标、绘制的格式的电力矢量对象字节数组；
S09：根据DispatcherTime对象，依据所述显示方案中的图层显示顺序，调用电力图层展示电力矢量对象图；
S010：获取所述电力矢量对象图；依据所述字节组数，转换所述电力矢量对象为最终要显示的内存流，再转换为DirectX可识别的图源；
S011：依据所述图源，通过DirectX提供的纹理映射渐变展示所有电力矢量对象构成的电力矢量地图。
综上所述，本发明提供的一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法、存储介质，能够充分利用DirectX显示加速技术与客户端电力GIS矢量实时绘制相结合，借助DirctX加速技术的高效渲染功能，及多线程下大批量数据矢量绘制的性能，大大增强了客户端展示的高效性和实时性。此外，本发明还借助WPF的分辨率无关性，使得系统在不同显示器下展示的界面统一，提高了用户的体验效果，最终为客户端大批量电网数据矢量绘制提供有效直观的解决方案。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法，其特征性在于，包括：
根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；
解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；
利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。
2.如权利要求1所述的一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法，其特征性在于，所述根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力数据，具体为：
S01：依据逐帧动画的动态时间间隔，确定是否请求矢量出图；若是，则执行S02；
S02：依据当前客户端视窗大小计算所要呈现的矢量数据范围；
S03：获取所要呈现的电力矢量对象的电力矢量数据。
3.如权利要求2所述的一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法，其特征性在于，所述解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象，具体为：
S04：解析所述电力矢量数据，得到包括属性信息、空间信息、显示方案信息以及电力图元的电力数据；
S05：依据所述电力数据进行客户端内存对象创建，并对所述电力数据进行电力图层数据分组；
S06：依据分组后得到的电力图层数据按照包括点、线、面、注记的符号格式进行后台绘制得到对应的电力矢量对象。
4.如权利要求3所述的一种客户端电力GIS矢量图形实时绘制方法，其特征性在于，所述利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制，具体为：
S07：更新电力图层数据；
S08：依据更新后电力图层数据创建要绘制的电力矢量对象包括绘制对象的着色、地图坐标转换为屏幕坐标、绘制的格式的电力矢量对象字节数组；
S09：根据DispatcherTime对象，依据所述显示方案中的图层显示顺序，调用电力图层展示电力矢量对象图；
S010：获取所述电力矢量对象图；依据所述字节组数，转换所述电力矢量对象为最终要显示的内存流，再转换为DirectX可识别的图源；
S011：依据所述图源，通过DirectX提供的纹理映射渐变展示所有电力矢量对象构成的电力矢量地图。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序在被处理器调用时，能够实现以下步骤：
根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力矢量数据；
解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象；
利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制。
6.如权利要求5所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述根据客户端视窗大小计算所要呈现的矢量范围，并获取电力数据步骤，具体为：
S01：依据逐帧动画的动态时间间隔，确定是否请求矢量出图；若是，则执行S02；
S02：依据当前客户端视窗大小计算所要呈现的矢量数据范围；
S03：获取所要呈现的电力矢量对象的电力矢量数据。
7.如权利要求6所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述解析所述电力矢量数据，创建绘制电力矢量对象步骤，具体为：
S04：解析所述电力矢量数据，得到包括属性信息、空间信息、显示方案信息以及电力图元的电力数据；
S05：依据所述电力数据进行客户端内存对象创建，并对所述电力数据进行电力图层数据分组；
S06：依据分组后得到的电力图层数据按照包括点、线、面、注记的符号格式进行后台绘制得到对应的电力矢量对象。
8.如权利要求7所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述利用DirectX技术对所述电力矢量对象进行渲染和绘制步骤，具体为：
S07：更新电力图层数据；
S08：依据更新后电力图层数据创建要绘制的电力矢量对象包括绘制对象的着色、地图坐标转换为屏幕坐标、绘制的格式的电力矢量对象字节数组；
S09：根据DispatcherTime对象，依据所述显示方案中的图层显示顺序，调用电力图层展示电力矢量对象图；
S010：获取所述电力矢量对象图；依据所述字节组数，转换所述电力矢量对象为最终要显示的内存流，再转换为DirectX可识别的图源；
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