CN1204102A - 电子地图中的图象处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明方法分成图象分块和智能预读两部分,分块的步骤是:对一幅地图按显示倍数的需要存储若干级不同分辨率的图象数据;将每级图象数据按计算机视口的四分之一尺寸分割成图象块;对分割后的每块图象的数据以连续方式存取,形成地图数据文件;根据显示的比例要求,打开相应分辨率的地图数据文件;浏览时只处理计算机视口内的图象所对应的图象块数据。预读的步骤是:将计算机视口内图象块的四邻域块预读入内存;根据用户近期操作,将用户下一步最大可能漫游方向上的n阶邻域块数据预读入内存。本发明可提高电子地图的浏览速度。

Description

电子地图中的图象处理方法

本发明涉及一种图象处理方法。

电子地图随着计算机软硬件的发展及地理信息系统的逐步产业化已有了很大的发展。对于目前的图象处理技术，CPU在处理一幅图象时，首先要把整幅图中图象的数据读入内存或虚拟内存，然后再根据显示范围的需要把相应图象的数据移送到显示内存中。这种处理需要占用大量的系统资源、内存空间、处理时间，通过算法实现的图象缩放显示也是如此，所以，图象处理对计算机硬件要求较高。以图象形式存在的地图是图象类中比较特殊的一种，其最大的特点是幅面大，而且电子地图所涉及的图象处理以图象显示为主。计算机的视口(显示器)一般在1024*768像素左右，相对于一幅幅面较大的地图(40*40inch、300dpi、共12000*12000像素)来说，通过如此小的屏幕一次只能看到地图图象中很小的一部分。若采用上述处理图象的常规方法，任何一次对地图的显示操作都会引起CPU对整幅地图数据的计算，如此大量的数据运算会大大降低对地图的浏览速度，而用算法去实现一幅地图的缩小或放大显示时，其速度就更加缓慢了。

鉴于上述，本发明的目的就是提供一种用于电子地图的图象处理方法，它可提高电子地图的浏览速度。

本发明的图象处理方法包括图象分块和智能预读两部分，其中：

图象分块的步骤是：对一幅地图按显示倍数的需要存储若干级不同分辨率的图象数据；将每级图象数据按计算机显示器视口的四分之一尺寸等位置分割成图象块；对分割后的每块图象的数据以连续方式存取，形成地图数据文件；根据显示倍数的比例要求，打开相应分辨率的地图数据文件；浏览时只处理计算机显示器视口内的图象所对应的图象块的数据，

智能预读的步骤是：预读计算机显示器视口内的图象块四邻域的图象块数据进入内存；根据用户近期操作，确定下一步用户的最大可能漫游方向，预读此方向上的n阶邻域块数据进入内存。

本发明将整幅地图按照不同的分辨率分别分割成图象块后，浏览时只处理计算机显示器视口内所涉及的4-9块图象块的数据，因此每次处理的数据都很小。进行地图的放大或缩小显示时，只是简单地调入相应分辨率的地图数据，而不是用算法来实现。通过这种方法，可处理地图的幅面没有限制，处理速度与幅面大小没有关系。仅此一项，浏览一幅40*40inch地图的速度就可提高20倍。

本发明的智能预读技术利用CPU的闲置时间，预测下一步用户的最大可能漫游方向，将漫游操作会引起的新块移进动作提前到漫游操作之前完成，从而提高了浏览速度。这样就基本上模拟实现了整幅地图数据存放在内存中，而CPU只处理当前活动块的数据的效果。

以下结合发明实例对本发明作详细描述。

本发明在普通计算机上实现，其运行环境为：PC486及以上机型，硬盘有1M以上剩余空间，内存8M及以上，显示器为VGA彩色，光驱为2倍速及以上，操作系统为Windows95中文版。本发明包括图象分块和智能预读两部分：图象分块体现在对地图图象文件的先期处理上，其作用是减少每次屏幕显示需要处理的数据量；而智能预读则主要体现在图象的浏览显示过程和缩放过程中，其作用是加速地图显示，减少用户等待时间。叙述如下：

一．对每一幅地图作如下图象分块处理：

1．确定扫描参数

根据地图内容的简繁，确定地图1∶1显示时的分辨率Res，一般情况下使Res=200dpi，由此推算出缩小显示时的分辨率LoRes和放大显示时的分辨率HiRes：

LoRes=Res／2=100dpi；HiRes=Res*2=400dpi。

2．扫描地图

按上述三种不同分辨率(100dpi、200dpi、400dpi)，以256色扫描同一幅地图，得到三个不同分辨率的bmp(windows Bitmap)格式文件。

3．确定分块参数

因目前流行机型的分辨率一般为800*600，若取图象块的大小为屏幕像素数大小的1／4，由此确定图象块的宽度xBlock和高度yBlock：

xBlock=800／2=400；yBlock=600／2=300。

4．图象分块

将每一幅地图的三个不同分辨率的bmp格式图象文件经过如下处理，形成bmb(分块bmp)格式的图象文件：

(1)打开bmp文件，读取文件头，得到图象宽向的像素数xPixels和高向的像素数yPixels、图象的数据区偏移量Offset、图象调色板等参数；

(2)计算图象宽向应分块数xBlockNum和高向应分块数yBlockNum：

xBlockNum=xPixels／xBlock；yBlockNum=yPixels／yBlock；

(3)创建bmb文件，建立bmb文件头，文件头中需存放此图象文件宽向所含块数xBlockNum、高向所含块数yBlockNum、每块图象数据区对文件头的偏移地址、每块图象的宽和高、每块图象的图象属性等，把此文件头数据写入bmb文件；

(4)从bmp图象文件中提取″块″图象数据：

以y=0 到 yBlock-1及x=0 到 xBlock-1做以下循环操作：

从bmp图象文件中提取宽向第x块、高向第y块所对应的图象数据(即开窗裁剪)，并把此块数据存人bmb文件；

(5)关闭bmb文件，返回步骤(1)，直到三个bmp文件全部被处理完毕。

此后便可根据显示的比例要求，打开相应分辨率的bmb格式地图数据文件。

二．显示过程

1．程序接受到屏幕更新消息；

2．计算更新区(即屏幕上需要更新内容的矩形区域)所对应的图象块序列：

取屏幕更新区矩形rectS，用rectS和图象每一块的矩形rectB取交集rectS∩rectB，若结果非空，则说明此块将要用于更新屏幕的图象在更新区内，由此计算出更新区所对应的图象块序列；

3．对更新区所对应的每一图象块作操作：判断此块数据是否在内存中，若在则不作处理，否则将此块图象的数据读入内存(此操作的目的是把更新区所对应的所有图象块均调入内存)；

4．把更新区所对应的每一图象块数据从内存贴到更新区；

5．把屏幕区矩形数据转化为逻辑坐标；

6．计算屏幕区逻辑坐标所处图象块，设X向为x1到x2，Y向为y1到y2；

7．检查内存，宽向图象块中X小于x1-1和大于x2+1、高向图象块中Y小于y1-1和大于y2+1的图象块数据是否在内存，若在则释放，否则继续下一块(此操作的目的是将内存中不属于目前显示内容的图象块数据予以释放)；

8．判断系统是否处于闲置状态，若闲置则继续，否则退出；

9．对宽向图象块X为x1-1和x2+1，并且高向Y为y1-1和y2+1的向外四邻域图象块操作：若某块四邻域图象块的数据不在内存，则读人内存，否则继续循环。

10．根据上次地图移动方向和目前坐标值判断下一步用户最大可能移动方向direct：

(1)获取上次移动方向(用top bottom left right表示四方向)lastdirect；

(2)获取当前鼠标坐标值(x，y)

(3)计算鼠标对应的方向mousedirect：

若x＞xpixels*3／4则mousedirect=right；

若y＞ypixels*3／4则mousedirect=bottom；

若x＜xpixels／2则mousedirect=left；

若y＜ypixels／2则mousedirect=top；

(4)比较lastdirect和mousedirect，若两者相等则direct=mousedirect，否则退出；

11．把direct方向的n阶邻域图象块数据读入内存(此处n根据内存大小及浏览速度的要求，可选2或3，甚至更大)。

三．缩放过程

1．接受到缩放消息后，释放图象所有块数据；

3．根据缩放倍数获取此倍数下所对应的图象文件名；

4．打开图象文件；

5．向程序发送整屏更新消息；

6．进入图象显示过程。

Claims (1)

1．一种电子地图中的图象处理方法，其特征在于它包括图象分块和智能预读两部分，其中：

图象分块的步骤是：

对一幅地图按显示倍数的需要存储若干级不同分辨率的图象数据；

将前述每级图象数据按计算机显示器视口的四分之一尺寸等位置分割成图象块；

对分割后的每块图象的数据以连续方式存取，形成地图数据文件；

根据显示的比例要求，打开相应分辨率的地图数据文件；

浏览时只处理计算机显示器视口内的图象所对应的图象块的数据，

智能预读的步骤是：

预读计算机显示器视口内的图象块四邻域的图象块数据进入内存；

根据用户近期操作，确定下一步用户的最大可能漫游方向，预读此方向上的n阶邻域块数据进入内存。