CN116976280B - 基于矢量图标的电网gis图元渲染方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法，包括：使用矢量图标格式绘制字体图标，所述字体图标作为电网设备图元的设备图符；根据比例尺级别将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，并根据预设的图标命名规则生成所述PNG格式图标标识；将所述PNG格式图标转化成SDF格式数据，所述PNG格式图标标识也是所示所述SDF格式数据标识；根据当前浏览区域和所述比例尺级别获取需要显示的设备类型，根据所述预设的图标命名规则设置设备图层绑定的icon‑image值为当前设备对应的SDF格式数据标识，将具有所述SDF格式数据标识的图符数据设置到对应图层的icon‑image属性中，以进行图元渲染。
Description
技术领域
本发明涉及图元渲染技术领域，具体涉及一种基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法及装置。
背景技术
传统的电网地理信息服务平台（GIS）图元展示存在图元展示不清晰、缩放失真、大小不一、图元制作周期长、图层配置工作量大等问题。这主要是由于传统的电网GIS使用的是精灵图片(PNG)的方式，图元数量和着色要求多时，需要针对每个图元，每个颜色绘制图元，制作成大的精灵图片，所以存在上述问题。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种支持清晰矢量渲染、降低图符的网络传输量和图层配置工作复杂度、提升渲染性能的电网GIS图元渲染方法及装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法，包括：
S100：使用矢量图标格式绘制字体图标，所述字体图标作为电网设备图元的设备图符；
S200：根据预定义的配置，按照比例尺级别将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，并根据预设的图标命名规则生成所述PNG格式图标标识；
S300：将所述PNG格式图标转化成SDF格式数据，所述PNG格式图标标识也是所示所述SDF格式数据标识；
S400：根据当前浏览区域和所述比例尺级别获取需要显示的设备类型，根据所述预设的图标命名规则设置设备图层绑定的icon-image值为当前设备对应的SDF格式数据标识，将具有所述SDF格式数据标识的图符数据设置到对应图层的icon-image属性中，以进行图元渲染。
优选地，所述S100中，当所述设备图符的形状相同且像素值不同，或，形状相同且颜色不同时，只绘制一个字体图标作为所述设备图符。
优选地，所述S200包括：
创建一个画布类；
根据当前显示场景和渲染需求，设置所述画布类的尺寸和图符渲染颜色；
在所述画布类中加载所述设备图符，获取所述设备图符数据，将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标。
优选地，所述S300包括，
读取所述PNG格式图标数据，记录所述图标长宽值和中心坐标；
轮询所述图标的扫描数据，计算出图标内每个alpha有值的点到最近边界的距离值；
将所有所述距离值保存为二进制图符数据，所述二进制图符数据为所述SDF格式数据。
优选地，所述S300中还包括，
将所述SDF格式数据存储在内存中，以使得所述SDF格式数据可重复使用。
本发明还提供一种基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置，包括矢量图标格式设备图符生成模块、PNG格式图标生成模块、SDF格式数据生成模块和图元渲染模块，
所述矢量图标格式设备图符生成模块用于使用矢量图标格式绘制字体图标，所述字体图标作为电网设备图元的设备图符；
所述PNG格式图标生成模块用于根据比例尺级别将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，并根据预设的图标名称规则生成所述PNG格式图标标识；
所述SDF格式数据生成模块用于将所述PNG格式图标转化成SDF格式数据，所述PNG格式图标标识也是所示SDF格式数据标识；
所述图元渲染模块用于根据当前浏览区域和所述比例尺级别获取需要显示的设备类型，根据所述预设的图标命名规则设置设备图层绑定的icon-image值为当前设备对应的SDF格式数据标识，将具有所述SDF格式数据标识的图符数据设置到对应图层的icon-image属性中，以进行图元渲染。
优选地，所述PNG格式图标生成模块包括画布创建单元和PNG格式图标生成单元，
所述画布创建单元用于创建一个画布类，并根据当前显示场景和渲染需求，设置所述画布类的尺寸和图符渲染颜色；
所述PNG格式图标生成单元用于在所述画布类中加载所述设备图符，获取所述设备图符数据，将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标。
优选地，所述SDF格式数据生成模块包括数据读取单元、距离值计算单元和SDF格式数据提取单元，
所述数据读取单元用于读取所述PNG格式图标数据，记录所述图标长宽值和中心坐标；
所述距离值计算单元用于轮询所述图标的扫描数据，计算出图标内每个alpha有值的点到最近边界的距离值；
所述SDF格式数据提取单元用于将所有所述距离值保存为二进制图符数据，所述二进制图符数据为所述SDF格式数据。
优选地，还包括存储模块，用于存储所述SDF格式数据，以使得所述SDF格式数据可重复使用。
本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有程序，其中，所述程序用于被执行实现本发明所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法。
本发明创造性的使用字体文件矢量图标IconFont格式定义设备图符，根据当前浏览的比例尺、设备图符显示大小、设备图符显示颜色需要，生成设备图符对应的PNG图符文件，在图层渲染前，将图符文件以SDF格式设置给前端进行展示。本发明创造性地将IconFont矢量字形图标技术与SDF图符定义方式相结合，实现电网图元动态渲染，用于电网设备图符的展示，解决了面向电网GIS图元的渲染性能、兼容性、跨平台支撑、更优的展示效果等问题。可以降低制作图标的压力和图层配置难度，减少精灵图片体积大而导致的网络耗时和加载时间，解决了浏览器兼容性不足、渲染速度较慢、对跨平台的支撑不友好等问题。相对传统的纯PNG精灵图片技术，IconFont技术的引入，在支持清晰矢量渲染的同时，减少了图标的网络传输量和图层配置工作，大大提升了渲染性能。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法及装置的优选实施方式进行描述。图中：
图1为根据本发明的一种优选实施方式的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法流程图；
图2为现有技术电网GIS图元渲染中220kVIII段母线压变图元；
图3为现有技术电网GIS图元渲染中220kVIV段母线压变图元；
图4为采用本发明的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法得到的220kVIII段母线压变图元；
图5为采用本发明的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法得到的220kVIV段母线压变图元；
图6为根据本发明的一种优选实施方式的基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置框图。
具体实施方式
图1为根据本发明的一种优选实施方式的基于矢量图标（IcontFont）的电网GIS图元渲染方法流程图，包括：
步骤S100，使用矢量图标格式绘制字体图标，所述字体图标作为电网设备图元的设备图符。
由于矢量图标（IconFont）字体可以使用压缩比极高的 WOFF2 压缩，且COLR/CPAL格式的字体相同的字形可以复用，因此彩色字体图标相比现有技术（SVG）图标体积要小很多，与传统的PNG格式的图符相比就更占优势了。相对传统的纯PNG精灵图片技术，IconFont技术的引入，在支持清晰矢量渲染的同时，减少了图标的网络传输量和图层配置工作，大大提升了渲染性能。
在具体实施方式中，当设备图符的形状相同且分辨率不同，或，形状相同且颜色不同时，只绘制一个字体图标作为所述电网设备的图符。这样可以缩减字体图标文件大小和设备图符配置的复杂度。
S200：根据预定义的配置，按照比例尺级别将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，并根据预设的图标命名规则生成所述PNG格式图标标识（id）。
在一实施方式中，可先创建一个画布类，也就是Canvas元素，再根据当前显示场景和渲染需求，设置所述画布类的尺寸和图符渲染颜色，尺寸例如可以是32*32、64*64、128*128或256*256，最后在所述画布类中加载所述设备图符，获取所述设备图符数据，将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，通常可以借助第三方库FontFaceObserver来加载IconFont设备图符。
在具体实施方式中，矢量图标格式生成的设备图符里只有一个图标，本方案中根据实际需要，会依据着一个图标生成多个PNG格式图标，这些PNG格式图标大小不同、颜色不同，然后根据命名规则生成每个PNG格式图标的标识别，作为后续绑定图层显示的主键。
在具体实施方式中，当需要添加背景颜色的设备图符时，添加背景颜色，生成特定背景颜色的设备图符；当需要改变图符默认颜色时，改变图符颜色，生成特定颜色的设备图符；否则，无需修改。
在一实施方式中，可根据设备类型和图标命名规则设置图层显示方案，方案中定义具体的设备类型对应的图标符命名规则，定义比例尺级别需要显示的设备类型，在具体实施方式中，图层显示方案可以形成图层配置文件。
S300：将所述PNG格式图标转化成SDF（Signed Distance Field）格式数据，所述PNG格式图标标识也是所示SDF格式数据标识。SDF用于表示空间中各点到物体表面的距离，是一种不同的存储（通常是单色）位图数据的方式。由于其高效的图片描述能力，常被应用于字体渲染、Ray Marching、物理引擎等领域。在电网图符中引入SDF，可减少不同电网图层，类似电网图元的定义，按需渲染，大大提升渲染效率。
在一实施方式中，可先读取所述PNG格式图标数据，记录PNG格式图标长宽值和中心坐标；再轮询所述PNG格式图标的扫描数据，计算出图标内每个alpha有值的点到最近边界的距离值，通常可以使用扫描线算法进行轮询；最后将所有所述距离值保存为二进制图符数据，所述二进制图符数据即为所述SDF格式数据。
在具体实施方式中，可以将所述SDF格式数据存储在内存中，将图符数据文件存储在内存中，遇到需要重复使用的场景，使用已经存储的图符数据，不需要再次重复生成，提升了渲染效率。
S400：根据当前浏览区域和所述比例尺级别获取需要显示的设备类型，根据预设的图标命名规则设置设备图层绑定的icon-image值为当前设备对应的SDF格式数据标识，将具有所述SDF格式数据标识的图符数据设置到对应图层的icon-image属性中，以进行图元渲染。得益于SDF的图符表达方式，保留了图符的空间信息，使得电网图符在实际渲染过程中，可以根据不同的比例尺需求，根据实际分辨率输出不同的分辨率的图元，让图元渲染效果更流畅，更清晰。
在具体实施方式中，可以使用mapboxGL进行前端图符渲染。
本发明创造性的使用字体文件矢量图标IconFont格式定义设备图符，根据当前浏览的比例尺、设备图符显示大小、设备图符显示颜色需要，生成设备图符对应的PNG图符文件，在图层渲染前，将图符文件以SDF格式设置给前端进行展示。本发明创造性地将IconFont矢量字形图标技术与SDF图符定义方式相结合，实现电网图元动态渲染，用于电网设备图符的展示，解决了面向电网GIS图元的渲染性能、兼容性、跨平台支撑、更优的展示效果等问题。可以降低制作图标的压力和图层配置难度，减少精灵图片体积大而导致的网络耗时和加载时间，解决了浏览器兼容性不足、渲染速度较慢、对跨平台的支撑不友好等问题。相对传统的纯PNG精灵图片技术，IconFont技术的引入，在支持清晰矢量渲染的同时，减少了图标的网络传输量和图层配置工作，大大提升了渲染性能。
图2和3中是采用现有技术得到的电网GIS图元渲染图，图4和5是采用本发明的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法得到的电网GIS图元渲染图，显然，采用本发明的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法得到的电网GIS图元渲染图更清晰。
本发明还公开一种基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置，如图6所示，包括矢量图标格式设备图符生成模块100、PNG格式图标生成模块200、SDF格式数据生成模块300和图元渲染模块400。
矢量图标格式设备图符生成模块100用于使用矢量图标格式绘制字体图标，所述字体图标作为电网设备图元的设备图符；PNG格式图标生成模块200用于根据比例尺级别将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，并根据预设的图标名称规则生成所述PNG格式图标标识；SDF格式数据生成模块300用于将所述PNG格式图标转化成SDF格式数据，所述PNG格式图标标识也是所示SDF格式数据标识；图元渲染模块400用于根据当前浏览区域和所述比例尺级别获取需要显示的设备类型，根据所述预设的图标命名规则设置设备图层绑定的icon-image值为当前设备对应的SDF格式数据标识，将具有所述SDF格式数据标识的图符数据设置到对应图层的icon-image属性中，以进行图元渲染。
在一实施方式中，PNG格式图标生成模块200可以包括画布创建单元和PNG格式图标生成单元，所述画布创建单元用于创建一个画布类，并根据当前显示场景和渲染需求，设置所述画布类的尺寸和图符渲染颜色；所述PNG格式图标生成单元用于在所述画布类中加载所述设备图符，获取所述设备图符数据，将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标。
在一实施方式中，SDF格式数据生成模块300可以包括数据读取单元、距离值计算单元和SDF格式数据提取单元，所述数据读取单元用于读取所述PNG格式图标数据，记录所述图标长宽值和中心坐标；所述距离值计算单元用于轮询所述图标的扫描数据，计算出图标内每个alpha有值的点到最近边界的距离值；所述SDF格式数据提取单元用于将所有所述距离值保存为二进制图符数据，所述二进制图符数据为所述SDF格式数据。
在一实施方式中，基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置还可以包括存储模块，用于存储所述SDF格式数据，以使得所述SDF格式数据可重复使用。
本发明还公开一种存储介质，所述存储介质存储有程序，其中，所述程序用于被执行实现本发明所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法。
需要说明的是，本发明中采用步骤编号（字母或数字编号）来指代某些具体的方法步骤，仅仅是出于描述方便和简洁的目的，而绝不是用字母或数字来限制这些方法步骤的顺序。本领域的技术人员能够明了，相关方法步骤的顺序，应由技术本身决定，不应因步骤编号的存在而被不适当地限制。
本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法，其特征在于，包括：
S100：使用矢量图标格式绘制字体图标，所述字体图标作为电网设备图元的设备图符；
S200：根据预定义的配置，按照比例尺级别将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，并根据预设的图标命名规则生成所述PNG格式图标标识；
S300：将所述PNG格式图标转化成SDF格式数据，所述PNG格式图标标识也是所述SDF格式数据标识；
S400：根据当前浏览区域和所述比例尺级别获取需要显示的设备类型，根据所述预设的图标命名规则设置设备图层绑定的icon-image值为当前设备对应的SDF格式数据标识，将具有所述SDF格式数据标识的图符数据设置到对应图层的icon-image属性中，以进行图元渲染。
2.根据权利要求1所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法，其特征在于，
所述S100中，当所述设备图符的形状相同且像素值不同，或，形状相同且颜色不同时，只绘制一个字体图标作为所述设备图符。
3.根据权利要求1所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法，其特征在于，所述S200包括：
创建一个画布类；
根据当前显示场景和渲染需求，设置所述画布类的尺寸和图符渲染颜色；
在所述画布类中加载所述设备图符，获取所述设备图符数据，将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标。
4.根据权利要求1所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法，其特征在于，所述S300包括，
读取所述PNG格式图标数据，记录所述图标长宽值和中心坐标；
轮询所述图标的扫描数据，计算出图标内每个alpha有值的点到最近边界的距离值；
将所有所述距离值保存为二进制图符数据，所述二进制图符数据为所述SDF格式数据。
5.根据权利要求1所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染方法，其特征在于，所述S300中还包括，
将所述SDF格式数据存储在内存中，以使得所述SDF格式数据可重复使用。
6.一种基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置，其特征在于，包括矢量图标格式设备图符生成模块、PNG格式图标生成模块、SDF格式数据生成模块和图元渲染模块，
所述矢量图标格式设备图符生成模块用于使用矢量图标格式绘制字体图标，所述字体图标作为电网设备图元的设备图符；
所述PNG格式图标生成模块用于根据比例尺级别将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标，并根据预设的图标名称规则生成所述PNG格式图标标识；
所述SDF格式数据生成模块用于将所述PNG格式图标转化成SDF格式数据，所述PNG格式图标标识也是所示SDF格式数据标识；
所述图元渲染模块用于根据当前浏览区域和所述比例尺级别获取需要显示的设备类型，根据所述预设的图标命名规则设置设备图层绑定的icon-image值为当前设备对应的SDF格式数据标识，将具有所述SDF格式数据标识的图符数据设置到对应图层的icon-image属性中，以进行图元渲染。
7.根据权利要求6所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置，其特征在于，所述PNG格式图标生成模块包括画布创建单元和PNG格式图标生成单元，
所述画布创建单元用于创建一个画布类，并根据当前显示场景和渲染需求，设置所述画布类的尺寸和图符渲染颜色；
所述PNG格式图标生成单元用于在所述画布类中加载所述设备图符，获取所述设备图符数据，将所述设备图符转化为至少一个PNG格式图标。
8.根据权利要求6所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置，其特征在于，所述SDF格式数据生成模块包括数据读取单元、距离值计算单元和SDF格式数据提取单元，
所述数据读取单元用于读取所述PNG格式图标数据，记录所述图标长宽值和中心坐标；
所述距离值计算单元用于轮询所述图标的扫描数据，计算出图标内每个alpha有值的点到最近边界的距离值；
所述SDF格式数据提取单元用于将所有所述距离值保存为二进制图符数据，所述二进制图符数据为所述SDF格式数据。
9.根据权利要求6-8任一项所述的基于矢量图标的电网GIS图元渲染装置，其特征在于，还包括存储模块，用于存储所述SDF格式数据，以使得所述SDF格式数据可重复使用。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，其中，所述程序用于被执行实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Duan Baoying Inventor after: Zeng Xiangying Inventor after: Jiang Guoyong Inventor after: Yu Kuixin Inventor before: Duan Baoying Inventor before: Yu Kuixin Inventor before: Jiang Guoyong Inventor before: Gan Yu |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |