CN112070858B - 一种符合s-52规范的电子海图表示库的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种符合S‑52规范的电子海图表示库的实现方法，将表示库传输文件根据表示库既定的模型格式解析成Pslb03_x.dai文件，为符号库的图形化实现提供源数据；根据源数据中的颜色方案，设计数据结构用于存储颜色表信息；根据源数据实现查找条目信息的存储和访问；采用统一的数据结构和方法将源数据进行符号化，得到符号库；与符号库对接，将源数据中的S‑52物标对象符号化；将符号化的S‑52物标对象进行计算机的图形绘制。本发明提出切实可行的表示库的软件模块化实现方案，为电子海图显示与信息系统(ECDIS)的开发提供底层技术支持。

Description

一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法
技术领域
本发明属于电子海图显示与信息系统技术领域，更具体的说是涉及一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法。
背景技术
电子海图显示与信息系统(ECDIS)是近年来航海领域一种新兴的导航设备，它不仅能将海图信息、导航信息以及雷达目标等信息在同—屏幕上叠加显示，而且还具有独特的数据结构，便于分层显示、快速调用、叠加雷达等信息，在保障航行安全和提高航行工作效率方面发挥着显著的作用。
鉴于ECDIS广阔的应用前景，国内很多科研院所加大ECDIS系统的投入和研发力度，以期早日推出符合国际标准的成熟产品。ECDIS的开发实现有两大技术难关：S-57标准格式数据的读取，以及实现符合S-52标准的海图物标显示。其中由于实现过程的复杂性以及可参考资料的匮乏等诸多客观原因，符合S-52标准的物标显示技术已经成为开发ECDIS难以逾越的障碍，而其中S-52表示库的实现则是攻克这一技术瓶颈的基础和前提。
因此，如何提供一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法，提出切实可行的表示库的软件模块化实现方案，为电子海图显示与信息系统(ECDIS)的开发提供底层技术支持。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法，
将表示库传输文件根据表示库既定的模型格式解析成Pslb03_x.dai文件，为符号库的图形化实现提供源数据；
根据源数据中的颜色方案，设计数据结构用于存储颜色表信息；
根据源数据实现查找条目信息的存储和访问；
采用统一的数据结构和方法将源数据进行符号化，得到符号库；
与符号库对接，将源数据中的S-52物标对象符号化；
将符号化的S-52物标对象进行计算机的图形绘制。
优选的，采用表示库解析模块，将表示库既定的模型格式解析成Pslb03_x.dai文件，为S-52符号库的图形化实现提供源数据。
优选的，采用颜色表模型，根据表示库提供的颜色方案，设计了合理的数据结构用于存储颜色表信息，实现CIE颜色坐标转换成显示器使用的RGB颜色坐标，便于在显示器上显示。
优选的，采用查找表条目模型，标记纸质海图点状符号、简化点状符号、线符号、区域边界符号、符号化区域边界符号，实现查找表条目信息的存储和访问。
优选的，利用符号化指令模型，采用统一的数据结构和方法对表示库进行解析，得到符号库。
优选的，采用符号对象管理模块，作为符号库的对外接口，将S-57物标对象符号化。
优选的，采用符号绘制模块，实现符号的计算机图形绘制。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法，结合开发实践经验及软件模块化的理念，给出了实现表示库的思路和方法，提出了合理的数据结构设计，该设计方案满足实现符合S-52标准的海图物标显示的要求，对ECDIS系统的开发具有重要指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的方法流程图。
图2附图为本发明符合化显示的流程图。
图3附图为本发明表示库各模块间的关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1-3，本发明提供了一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法，
将表示库传输文件根据表示库既定的模型格式解析成Pslb03_x.dai文件，为符号库的图形化实现提供源数据；
根据源数据中的颜色方案，设计数据结构用于存储颜色表信息；
根据源数据实现查找条目信息的存储和访问；
采用统一的数据结构和方法将源数据进行符号化，得到符号库；
与符号库对接，将源数据中的S-52物标对象符号化；
将符号化的S-52物标对象进行计算机的图形绘制。
本发明S-52表示库的实现方法具有语言化、良好的通用性和扩展性的优点，包括：
A、所述语言化，是指表示库采用了符号化指令(symbology instructions)，即采用了一种描述说明语言，该语言适合人阅读，也适合机读。符号化指令是表示库中专有的符号化命令字的集合。符号化命令字是机读命令，这些命令能直接解码进行计算机底层绘图操作，ECDIS程序执行这些操作便能生成图形显示；
B、所述良好的通用性，是指表示库按照一定的语言格式描述符号，并存储到文件中，可以通过特定的接口读取这些描述语言。编程人员可以比较容易的用程序实现符号的绘制。表示库对编程语言没有任何限制，具有通用性；
C、所述良好的扩展性，是指表示库提供的是一些构图数据，是最原始的符号素材，它与符号的绘制实现过程相互独立，完全分开，便于符号的动态扩充和版本的修改。因此符号库的版本更新变得如此简单，只需更新成IHO提供的最新Pslb03_x.dai文件即可。
本发明包括颜色表模型实现设计：
表示库提供了一个颜色方案，即根据颜色的用途进行分类并组成颜色表。每种颜色由5个字母组成的标识(token)来表示。目前颜色标识的数目被限制为64个，以适应当今计算机结构。由于其它颜色规范只是针对某一特定阴极射线管显示器的，不具有通用性，因此在表示库中每种颜色采用CIE颜色坐标(x，y)和亮度值L来定义和表示。但是实际应用中为了便于在显示器上显示，需要将CIE颜色坐标转换成显示器使用的RGB颜色坐标。
RGB颜色值的数据结构定义成结构体，包括3个整形(int)变量：red、green、blue。
每种用途的颜色表的数据结构定义成结构体，包括颜色表的名称name(白天，黄昏，夜晚)、颜色表的元素。
本发明包括查找表条目模型实现设计：
查找表类型的数据结构定义为包括纸质海图点状符号，简化点状符号，线符号，区域边界符号，符号化区域边界符号的枚举数据类型。
存储物标属性组合的数据结构定义为包括物标属性标识号、属性值组合的结构体。
存储查找表条目信息的数据结构定义为包括查找表标示编号(lup_table)、物标类编码(物标类编码)、物标属性组合(attrs_comb)、符号化指令(inst_sequence)、显示优先级(disp_priority)、雷达叠加标志(overradar)、显示分类(disp_catg)、可选的显示组(view_group)的结构体。
本发明包括符号化指令模型实现设计：
S-52表示库中的点、线、面状符号都是采用矢量符号描述语言(VSDL)来定义的，其符号指令具有相同的结构特点，因此可以采用统一的数据结构进行解析。基于矢量符号描述语言的特点，符号的绘制流程可以看成若干绘制动作(命令关键字)有序组合的序列，那么包含每个绘制动作信息(序列节点)的结构可定义为包括绘图动作类型(命令字SP，ST，SW，PU，PD，CI，AA，EP，FP，SC中的一种)和命令字对应的参数信息的结构体。
本发明包括表示库解析模块类设计：
该模块(S52PresLibParser类)的任务是根据数字表示库既定的模型格式将Pslb03_x.dai文件中的相应数据解析到如前定义的数据结构对象中，为S-52符号库的图形化实现提供源数据。该模块的输出是对应RGB值的颜色表(rgb_color_table)，可供快速匹配查找的符号化指令查找表(lookup_table)，各个符号的图形化实现序列(graphic_sequence)。当解析出一条符号化指令时，将实例化一个S52SymbolObject对象，并将graphic_sequence数据作为类成员存入该对象中。
本发明包括符号绘制模块类设计：
该模块(S52SymbolPainter类)实现符号的图形绘制。它读取S-52表示库解析模块输出的图形化序列(graphic_sequence)，调用函ExecuteSequence()，便可将符号绘制并存储在一张位图上，并将该位图作为输出存储到图形化序列对应的S52SymbolObject对象中。
测试数据表明，该符号绘制模块执行效率高，耗时短，完全满足ECDIS系统对符号库绘制效率的较高要求。
本发明包括符号对象管理模块类设计：
该模块(S52SymbolObject类)作为符号库的对外接口，负责将S-57物标对象符号化。S52SymbolObject有3个派生类：S52PointObject，S52LineObject，S52PatternObject，分别对应点、线、面状类型符号。S-52表示库解析模块会根据符号指令的具体符号类型，将它们实例化为S52SymbolObject类对象。调用符号绘制模块后，符号的图形资源将以位图的形式存储在该S52SymbolObject对象中。需要符号化S-57物标对象时，只需使用Clone函数将位图复制到指定位置即可。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法，其特征在于，
将表示库传输文件根据表示库既定的模型格式解析成Pslb03_x .dai文件，为符号库的图形化实现提供源数据；
进一步包括表示库解析模块类设计：
该解析模块根据表示库既定的模型格式将Pslb03_x .dai文件中的相应数据解析到预先定义的数据结构对象中，为S-52符号库的图形化实现提供源数据；该解析模块的输出对应RGB值的颜色表、可供快速匹配查找的符号化指令查找表 、各个符号的图形化实现序列；
当解析出一条符号化指令时 ，将实例化一个S52SymbolObject对象 ，并将graphic_sequence数据作为类成员存入该对象中；
根据源数据中的颜色方案，设计数据结构用于存储颜色表信息；
所述颜色方案为根据颜色的用途进行分类并组成颜色表；
每种颜色由5个字母组成的标识表示，颜色标识的数目为64个；
在表示库中每种颜色采用CIE颜色坐标和亮度值来定义和表示；当使用显示器显示时，将所述CIE颜色坐标转换为RGB颜色坐标；
将RGB颜色值的数据结构定义成结构体，该结构体包括3个整形变量：red、green、blue；
将每种用途的颜色表的数据结构定义成结构体，该结构体包括颜色表的名称以及颜色表的元素；所述颜色表的名称包括：白天、黄昏和夜晚；
根据源数据实现查找条目信息的存储和访问；
进一步包括查找表条目模型设计：
查找表类型的数据结构定义为枚举数据类型，该枚举数据类型包括纸质海图点状符号、简化点状符号、线符号、区域边界符号以及符号化区域边界符号；
存储物标属性组合的数据结构定义为结构体，该结构体包括物标属性标识号和属性值组合；
存储查找表条目信息的数据结构定义为结构体，该结构体包括查找表标示编号、物标类编码、物标属性组合、符号化指令、显示优先级、雷达叠加标志、显示分类以及可选的显示组；
采用统一的数据结构和方法将源数据进行符号化，得到符号库；即在符号库中，将源数据中的S-52物标对象符号化；
进一步包括符号化指令模型实设计：
S-52表示库中的点、线和面状符号均采用矢量符号描述语言进行定义，其符号指令采用统一的数据结构进行解析，包含每个绘制动作信息的结构定义为结构体，该结构体包括绘图动作类型和命令字对应的参数信息；所述绘图动作类型包括命令字SP、ST、SW、PU、PD、CI、AA、EP、FP、SC中的一种；
将符号化的S-52物标对象进行计算机的图形绘制；
进一步包括符号绘制模块类设计：
该符号绘制模块用于实现符号的图形绘制；
读取S-52表示库解析模块输出的图形化序列，调用函数ExecuteSequence( )将符号绘制并存储在一张位图上，并将该位图作为输出存储到图形化序列对应的S52SymbolObject对象中。
2.根据权利要求1所述的一种符合S-52规范的电子海图表示库的实现方法，其特征在于，采用符号对象管理模块，作为符号库的对外接口，将S-57物标对象符号化。
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