CN112542133A - 一种led三维立体显示器的图形控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED三维立体显示器的图形控制方法。图形控制方法包括一维图形的显示控制方法和二维图形的控制方法，一维图形的显示控制方法中，点的显示控制仅需要确定点坐标即可，线的显示控制仅需要确定端点坐标再确定点亮即可；二维图形的控制方法中，需先确定Plane区域，再在Plane中构建二维结构体。本发明创新实现了在三维空间下，对常见的一维图形和二维图形的结构体定义和效果定义。图形结构体定义包括一维图形中的点、线、一维位图；二维图形中的平面、二维矢量图形、二维位图；图形的效果定义主要有三个，分别是平移、旋转、缩放，以一定的时间间隔，图形进行效果变化，可以在三维显示空间中呈现出良好的视觉效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED三维立体显示器的图形控制方法，属于三维LED立体显示技术领域。
背景技术
目前市面上的广告牌匾多为2D LED显示屏，只能够单纯的点亮和熄灭，显示简单的文字和图片，并不能给人们直观的感受和冲击感，人们走在大街上很少会注意滚动的LED文字广告。包括最绚丽的广州塔、台北101等，它们的LED显示屏也是通过平面LED对塔体进行包裹，从而让人们在视觉上感觉近似于3D的感觉，但归根结底还是2D，不能与真正3D的显示观感相提并论。根据调查发现，目前全国绝大部分城市无论是在娱乐场所、餐饮场所、商圈、写字楼等都没有类似的可以显示文字和动画效果的LED立方体，人们对LED立方体的认知还处在较为初级的阶段，其强大的展示功能势必会收到比市场上其他类产品更好的反馈效果。可见这一大块的市场空缺。
目前的图形显示和控制方法均停留在二维空间，现有的三维图形的显示、控制方法全部是在二维平面显示器上显示三维图形，并非真正意义的三维图形，正所谓“假三维，真二维”。
发明内容
本发明的目的是提出一种LED三维立体显示器的图形控制方法，以解决现有技术存在的问题。
一种LED三维立体显示器的图形控制方法，所述图形控制方法包括一维图形的控制方法和二维图形的控制方法，
所述一维图形的控制方法包括点、线和一维位图的控制方法，
所述点的控制方法为：首先确定点的坐标，即该点的x、y、z值，然后确定该点是否可见；
所述线的控制方法为：首先确定线的两个端点坐标，然后确定两个端点构成的线构造体是否可见；
所述一维位图的控制方法为：首先确定要点亮的点所在的线，然后确定所述线上要点亮的点是否可见，
所述二维图形的控制方法包括矩形面Plane、二维位图和二维几何图形的控制方法，
所述矩形面Plane的控制方法为：首先确定矩形面Plane的四个角的顶点坐标，然后确定四个角的顶点是否点亮，最后确定四个顶点围成的区域是否点亮，面Plane用于在LED立方体中指定区域，即实现了在指定区域显示指定图形；
所述二维位图的控制方法为：首先指定预控制的二维位图所在的Plane，然后将对Plane的效果变化复用到其中的二维位图中，指向显示内容的数组指针；
所述二维几何图形的控制方法为：首先指定预控制的二维位图所在的Plane，然后在Plane中构建预构建的几何图形，最后确定几何图形是否点亮或填充。
进一步的，所述二维位图包括0-9数字位图和字母位图，所述二维位图共有小、中、大、特大四个尺寸。
进一步的，所述二维几何图形包括三角形、圆形、圆角矩形和五角星。
进一步的，所述三角形的控制方法为：首先指定预构建的三角形所在的Plane，然后在Plane中先指定一个基准点，再以基准点为原点确定另外两点的坐标，从而确定三角形的形状及尺寸，最后确定三个顶点是否点亮，再确定三角形内部是否填充。
进一步的，所述圆形的控制方法为：首先指定预构建的圆形所在的Plane，然后在Plane中构建圆形。
进一步的，所述圆角矩形的控制方法为：首先指定预构建的圆角矩形所在的Plane，然后在Plane中构建矩形，按照预设的圆角半径对所述矩形的四个角进行改造，形成圆角矩形，最后确定圆角矩形的轮廓是否点亮，再确定圆角矩形的内部是否填充。
本发明的主要优点是：本发明创新实现了在三维空间下，对常见的一维图形、二维图形、三维图形的结构体定义和效果定义。图形结构体定义包括一维图形中的点、线、一维位图；二维图形中的平面、二维矢量图形(圆形、三角形、圆角矩形等)、二维位图；图形的效果定义主要有三个，分别是平移、旋转、缩放，以一定的时间间隔，图形进行效果变化，可以在三维显示空间中呈现出良好的视觉效果。
本发明创新在三维立体显示器中对图形进行结构体定义，对其显示和变化效果进行封装，符合面向对象的程序设计思想，相比于传统的单片机程序设计中面向过程的、函数指令集合式方式，更加有助于实现模块化编程，简化代码的维护和代码的修改，提高代码的层次性和可读性，强化了代码复用，而非传统面向过程式的代码复制。
本发明将各种独立而又互相调用的三维图形结构体定义做为对象，对象是程序的基本单元，将图形的长、宽、高、是否填充、样式等属性信息数据，以及平移、旋转、缩放等动作封装在对象其中。每一个对象都应该接受和处理数据，并将数据传达给其它对象，三维立体显示器的显示效果由多个图形对象显示和变化效果组成，复杂的图形可由简单的图形对象结合而成，复杂的变化效果可以由多个效果叠加而成，实现复杂图形的复杂变化效果。
本发明中每个对象的一部分属性和动作对外界开放，将大部分实现细节封装，不让外界了解详细代码实现内情，实现对数据和行为的包装和信息的隐藏，外界只能通过对象提供的接口来与对象交互，最大限度实现了代码的封装。
附图说明
图1是LED立方体的结构示意图。
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。
一种LED三维立体显示器的图形控制方法，所述图形控制方法包括一维图形的控制方法和二维图形的控制方法，
所述一维图形的控制方法包括点、线和一维位图的控制方法，
所述点的控制方法为：首先确定点的坐标，即该点的x、y、z值，然后确定该点是否可见；
所述线的控制方法为：首先确定线的两个端点坐标，然后确定两个端点构成的线构造体是否可见；
所述一维位图的控制方法为：首先确定要点亮的点所在的线，然后确定所述线上要点亮的点是否可见，
所述二维图形的控制方法包括矩形面Plane、二维位图和二维几何图形的控制方法，
所述矩形面Plane的控制方法为：首先确定矩形面Plane的四个角的顶点坐标，然后确定四个角的顶点是否点亮，最后确定四个顶点围成的区域是否点亮，面Plane用于在LED立方体中指定区域，即实现了在指定区域显示指定图形；
所述二维位图的控制方法为：首先指定预控制的二维位图所在的Plane，然后将对Plane的效果变化复用到其中的二维位图中，指向显示内容的数组指针；
所述二维几何图形的控制方法为：首先指定预控制的二维位图所在的Plane，然后在Plane中构建预构建的几何图形，最后确定几何图形是否点亮或填充。
具体的，一种LED三维立体显示器的图形控制方法，基于图1所示的一种LED立方体，所述LED立方体的规模为X_DIM*Y_DIM*Z_DIM，其中X_DIM为LED立方体的X轴方向像素点数，即列数；Y_DIM为LED立方体的Y轴方向像素点数，即行数；Z_DIM为3D立方体的Z轴方向像素点数，即层数；LED立方体中每一个像素点均用三维坐标(x,y,z)表示，x<X_DIM，y<Y_DIM，z<Z_DIM，以最左下角LED为坐标元点，以下是若干个特殊平面的表示方法：x＝n面：所有x＝n的像素点组成的面；y＝n面：所有y＝n的像素点组成的面；z＝n面：所有z＝n的像素点组成的面，所述图形控制方法包括一维图形的控制方法和二维图形的控制方法，
所述一维图形的控制方法包括点、线和一维位图的控制方法，
所述点的控制方法为：首先确定点的坐标，即该点的x、y、z值，然后确定该点是否可见；
具体的，点的显示控制执行程序如下：
所述线的控制方法为：首先确定线的两个端点坐标，然后确定两个端点构成的线构造体是否可见；
具体的，线的显示控制执行程序如下：
所述一维位图的控制方法为：首先确定要点亮的点所在的线，然后确定所述线上要点亮的点是否可见，
具体的，一维位图的显示控制程序如下：
所述二维图形的控制方法包括矩形面Plane、二维位图和二维几何图形的控制方法，
所述矩形面Plane的控制方法为：首先确定矩形面Plane的四个角的顶点坐标，然后确定四个角的顶点是否点亮，最后确定四个顶点围成的区域是否点亮，面Plane用于在LED立方体中指定区域，即实现了在指定区域显示指定图形；
具体的，其结体成员主要为Point(点)，通过点间连线、填充，形成不同形状。
图、位图，都显示在指定的Plane中(Plane需为Rectangle，即矩形，不可以是不规则形状)，后序的效果开发时只需要指定Plane的位置，即可方便地实现图形的定位和大小设置。并且，Plane可以在立方体中指定区域，即实现了在指定区域显示指定图形，打破了不同图形在不同坐标、角度显示存在不同标准的问题；并且，Plane对象中已经定义了丰富的旋转、移动、缩放，这些效果可以直接加载到PlaneBmp和PlaneVector对象当中。
对一个结构体实例的赋值，可以直接让它等于另外一个结构体；对结构体指针指向的实例赋值，则需要对其成员逐项赋值。例如：
Pointp1,p2,p3；
Point*pPoint＝&p3；
p1＝p2；//正确
pPoint->x＝p2.x；
pPoint->y＝p2.y；
pPoint->z＝p2.z；
而面Plane的具体显示控制程序为：
所述二维位图的控制方法为：首先指定预控制的二维位图所在的Plane，然后将对Plane的效果变化复用到其中的二维位图中，指向显示内容的数组指针；
所述二维几何图形的控制方法为：首先指定预控制的二维位图所在的Plane，然后在Plane中构建预构建的几何图形，最后确定几何图形是否点亮或填充。
进一步的，所述二维位图包括0-9数字位图和字母位图，所述二维位图共有小、中、大、特大四个尺寸。
所述二维位图的控制方法为：首先指定欲控制的二维位图所在的Plane，Plane内的效果变化与二维位图显示时一一对应，然后将要显示的二维位图对应的字模库调入所述欲控制的二维位图所在的Plane；
Plane内的效果变化是指旋转、移动、缩放；
二维位图对应的字模库是指显示二维位图时使用的数据；
例如：字的字模库包括现有的汉字点阵字模库(16*16)、英文字模库等。
具体的，所述二维位图的显示控制程序为：
进一步的，所述二维几何图形包括三角形、圆形、圆角矩形和五角星。
进一步的，所述三角形的控制方法为：首先指定预构建的三角形所在的Plane，然后在Plane中先指定一个基准点，再以基准点为原点确定另外两点的坐标，从而确定三角形的形状及尺寸，最后确定三个顶点是否点亮，再确定三角形内部是否填充。
具体的，三角形的显示控制程序为：
进一步的，所述圆形的控制方法为：首先指定预构建的圆形所在的Plane，然后在Plane中构建圆形。
具体的，圆形的显示控制程序为：
进一步的，所述圆角矩形的控制方法为：首先指定预构建的圆角矩形所在的Plane，然后在Plane中构建矩形，按照预设的圆角半径对所述矩形的四个角进行改造，形成圆角矩形，最后确定圆角矩形的轮廓是否点亮，再确定圆角矩形的内部是否填充。
具体的，圆角矩形的显示控制程序为：
在矩形的基础上，加上指定长度的圆边。特殊的圆角矩形可以形成菱形，例如，边长为4，圆角半径为2的圆角矩形即为边长为2的菱形。
Claims (6)
1.一种LED三维立体显示器的图形控制方法，其特征在于，所述图形控制方法包括一维图形的控制方法和二维图形的控制方法，
所述一维图形的控制方法包括点、线和一维位图的控制方法，
所述点的控制方法为：首先确定点的坐标，即该点的x、y、z值，然后确定该点是否可见；
所述线的控制方法为：首先确定线的两个端点坐标，然后确定两个端点构成的线构造体是否可见；
所述一维位图的控制方法为：首先确定要点亮的点所在的线，然后确定所述线上要点亮的点是否可见；
所述二维图形的控制方法包括矩形面Plane、二维位图和二维几何图形的控制方法，
所述矩形面Plane的控制方法为：首先确定矩形面Plane的四个角的顶点坐标，然后确定四个顶点围成的区域是否点亮，矩形面Plane用于在LED立方体中指定区域，即实现了在指定区域显示指定图形；
所述二维位图的控制方法为：首先指定欲控制的二维位图所在的Plane，Plane内的效果变化与二维位图显示时一一对应，然后将要显示的二维位图对应的字模库调入所述欲控制的二维位图所在的Plane；
Plane内的效果变化是指旋转、移动、缩放；
二维位图对应的字模库是指显示二维位图时使用的数据；
所述二维几何图形的控制方法为：首先指定预控制的二维几何图形所在的Plane，然后在Plane中构建预显示的几何图形，最后确定几何图形是否点亮或填充。
2.根据权利要求1所述的一种LED三维立体显示器的图形显示控制方法，其特征在于，所述二维位图包括数字位图、字母位图，汉字位图、自定义位图，每种二维位图有相应的字模库，该字模库被调用后，直接显示在LED三位立体显示器上。
3.根据权利要求1所述的一种LED三维立体显示器的图形显示控制方法，其特征在于，所述二维几何图形包括三角形、圆形、圆角矩形。
4.根据权利要求3所述的一种LED三维立体显示器的图形显示控制方法，其特征在于，所述三角形的控制方法为：首先指定预构建的三角形所在的Plane，然后在Plane中先指定一个基准点，再以基准点为原点确定另外两点的坐标，从而确定三角形的形状及尺寸，最后确定三个顶点是否点亮，再确定三角形内部是否填充。
5.根据权利要求3所述的一种LED三维立体显示器的图形显示控制方法，其特征在于，所述圆形的控制方法为：首先指定预构建的圆形所在的Plane，然后在Plane中构建圆形。
6.根据权利要求3所述的一种LED三维立体显示器的图形显示控制方法，其特征在于，所述圆角矩形的控制方法为：首先指定预构建的圆角矩形所在的Plane，然后在Plane中构建矩形，按照预设的圆角半径对所述矩形的四个角进行改造，形成圆角矩形，最后确定圆角矩形的轮廓是否点亮，再确定圆角矩形的内部是否填充。
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2020
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