邱建康

(石獅市恒信房地產(chǎn)評(píng)估有限公司，福建石獅 362700)

AutoCAD下矢量數(shù)據(jù)柵格化輸出的實(shí)現(xiàn)

邱建康?

(石獅市恒信房地產(chǎn)評(píng)估有限公司，福建石獅 362700)

在AutoCAD下實(shí)現(xiàn)了矢量數(shù)據(jù)柵格化處理，既保證了數(shù)據(jù)的安全性又有效解決了AutoCAD格式矢量數(shù)據(jù)的傳閱和共享，為大面積范圍矢量數(shù)據(jù)的共享提供了解決方案。

矢量數(shù)據(jù)；柵格數(shù)據(jù)；AutoCAD；矢量數(shù)據(jù)柵格化；信息共享

1 引 言

信息化社會(huì)對(duì)空間信息的需求越來越迫切，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，各行業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)空間信息的需求不斷增加，要求空間信息必須提供可靠、適用、及時(shí)的保障服務(wù)，如:房產(chǎn)、交通、規(guī)劃、電力、土地、水利、農(nóng)業(yè)、電子商務(wù)等行業(yè)；同時(shí)社會(huì)公眾在旅游、購(gòu)物、餐飲、娛樂等方面的需求同空間信息的結(jié)合亦不斷增加。然而，作為房地產(chǎn)部門卻因?yàn)閿?shù)據(jù)量大，矢量數(shù)據(jù)不便于在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布等諸多因素，不能為購(gòu)房者提供直觀的房源交易信息查閱。同時(shí)，建設(shè)部門的圖紙數(shù)據(jù)大部分采用AutoCAD軟件存儲(chǔ)，涉及各種專題數(shù)據(jù)如果直接發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，存在數(shù)據(jù)安全的問題。那么，這種大面積的矢量數(shù)據(jù)如何將其柵格化處理[1]，制作成圖片，去除坐標(biāo)信息，在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布呢。為此，筆者提出在AutoCAD下將矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊輸出，組織成金字塔分塊結(jié)構(gòu)，按照指定分辨率輸出圖片，在保證圖形清晰度的前提下，實(shí)現(xiàn)了矢量數(shù)據(jù)柵格化處理，為專題信息的共享和傳閱提供了解決方案。

2 金字塔柵格文件輸出

矢量圖與分辨率無關(guān)，任意地放大時(shí)，電腦就會(huì)根據(jù)現(xiàn)有的分辨率重新計(jì)算出新的圖像，不影響它的質(zhì)量和效果。柵格圖的質(zhì)量取決于分辨率，一幅柵格圖像放大幾倍后，就會(huì)明顯地出現(xiàn)“馬賽克”的現(xiàn)象。但是對(duì)于公眾普通用戶來說，在不關(guān)心圖形精度問題，滿足一般性定位的使用要求前提下，柵格數(shù)據(jù)的應(yīng)用不但能夠解決方便直觀的用圖需求，而且具有快速調(diào)用顯示的特點(diǎn)。

2.1 金字塔柵格文件組織

為了便于對(duì)數(shù)據(jù)的有效調(diào)用及減小柵格數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)層次深度，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層和分塊處理[3，5]。

圖1 金字塔數(shù)據(jù)組織

例如圖1所示在對(duì)于矢量數(shù)據(jù)分別輸出0.1 m、0.2 m、0.4 m、0.8 m分辨率的柵格化數(shù)據(jù)文件，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)根據(jù)放大的比例尺層級(jí)范圍選擇相應(yīng)分辨率的柵格分塊數(shù)據(jù)顯示。對(duì)不同尺度的數(shù)據(jù)以層結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行組織，分辨率遞減的數(shù)據(jù)層形成金字塔式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)生成的有限數(shù)量的層，不同應(yīng)用訪問數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)分辨率的柵格分塊數(shù)據(jù)。

對(duì)于同一層分辨率的數(shù)據(jù)，按地域范圍對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊處理，以便于對(duì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)用、操作及可見性判斷。如果場(chǎng)景中包含的數(shù)據(jù)塊太多，則每幀場(chǎng)景描繪所需的時(shí)間會(huì)太長(zhǎng)，顯示效果沒有流暢感；如果數(shù)據(jù)塊太少，則描繪的速度很快，而從外存加載新的數(shù)據(jù)塊所占時(shí)間顯得更長(zhǎng)，將會(huì)有明顯的停頓感。

為此，金字塔數(shù)據(jù)分層按照四叉樹[2]進(jìn)行索引，在k維數(shù)據(jù)空間中，每一節(jié)點(diǎn)有2k子樹。用于對(duì)空間點(diǎn)的表示索引。每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了一空間點(diǎn)的信息及2k個(gè)子節(jié)點(diǎn)的指針。如二維空間的四叉樹，每個(gè)子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)矩形，用四種方位NW，NE，SW，SE表示。逐級(jí)將空間劃分到含有數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)低于某一值的矩形為止。

不能再分的塊構(gòu)稱為樹的葉節(jié)點(diǎn)，有值的葉節(jié)點(diǎn)為黑節(jié)點(diǎn)，沒有值的節(jié)點(diǎn)為白節(jié)點(diǎn)。k為樹的高度，圖2中k＝3。四叉樹的存儲(chǔ)可按常規(guī)葉節(jié)點(diǎn)的順序存儲(chǔ)，稱為常規(guī)四叉樹。按特定葉節(jié)點(diǎn)順序存儲(chǔ)的稱為線性四叉樹。

圖2 四叉樹及其分割過程

2.2 矢量轉(zhuǎn)為柵格文件輸出

在AutoCAD中將繪制好的圖形輸出柵格圖像文件有兩種方法:

方法一:Export屏幕輸出。鼠標(biāo)左鍵單擊“文件”菜單中的“輸出”命令，或直接在命令區(qū)輸入“Export”命令，系統(tǒng)將彈出“輸出”對(duì)話框，在“保存類型”下拉列表中選擇“?.bmp”格式，單擊“保存”，用鼠標(biāo)依次選中或框選要輸出的圖形后回車，被選圖形便被輸出為bmp格式的圖像文件。然而，此種方法輸出圖像時(shí)，完全以屏幕顯示為標(biāo)準(zhǔn)。圖形窗口中的圖形按屏幕顯示尺寸等大輸出，輸出結(jié)果與圖形的實(shí)際尺寸無關(guān)，不能滿足按照分辨率輸出的需要。

方法二:虛擬打印文件輸出。通過(Add a Printer)添加打印機(jī)，設(shè)置柵格圖形輸出驅(qū)動(dòng)(TIFF Version (不壓縮).pc3)，在打印機(jī)屬性設(shè)置中設(shè)置自定義紙張大小，即輸出柵格圖像的尺寸——長(zhǎng)寬像素?cái)?shù)。

該方法能夠按照制定的分辨率輸出柵格圖像，為此采用第二種方式編程實(shí)現(xiàn)分層分塊的柵格數(shù)據(jù)文件自定義輸出。

3 程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

用VB對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)[4]，是基于新的ActiveX自動(dòng)化界面技術(shù)。AutoCAD ActiveX技術(shù)使用戶可以通過AutoCAD暴露出來的信息，用其他應(yīng)用程序(如VB)通過編程從AutoCAD內(nèi)部或外部來控制和操縱AutoCAD。筆者使用AutoCAD VB開發(fā)包，通過調(diào)用AutoCAD自動(dòng)化對(duì)象接口，實(shí)現(xiàn)調(diào)用AutoCAD圖形打印功能，自定義開發(fā)柵格數(shù)據(jù)輸出功能。

3.1 程序設(shè)計(jì)

在柵格圖像輸出之前，必須要了解圖紙打印比例的定義:舉個(gè)例子來說，AuoCAD圖形實(shí)際大小為250 m×250 m，圖紙打印大小為50 cm×50 cm，則圖紙與實(shí)際的比例為1∶500，也就是說圖紙中的1個(gè)單位等于實(shí)際中的500個(gè)單位。如果圖紙尺寸大小定義為(5 000×5 000像素)，且把程序中的“打印比例:XX像素＝XX單位(m)”中設(shè)置為“1像素＝1單位(m)”，則表示該圖紙可打印一個(gè)5 000 m×5 000 m的實(shí)際圖形；若在程序中的“打印比例:XX像素＝XX單位(m)”中設(shè)置為“1像素＝0.5單位(m)”，則表示該圖紙可打印一個(gè)2 500 m×2 500 m的實(shí)際圖形。因此，如此類推，如果實(shí)際圖形的大小為250 m×250 m，且圖紙尺寸大小定義為(5 000×5 000像素)，那么在打印比例設(shè)置中就應(yīng)該設(shè)置為1∶0.05最為適合。

本文按照四叉樹方式將圖形進(jìn)行柵格化，所以可以從2、4、8、16、…2K將指定范圍的矢量數(shù)據(jù)輸出為分塊柵格數(shù)據(jù)，并且根據(jù)需要可以選擇尺度更大的步距來輸出分層的數(shù)據(jù)，如:輸出2、32、1024、…25?n分層分塊柵格數(shù)據(jù)。并通過像素計(jì)算公式設(shè)定輸出分辨率。

3.2 功能實(shí)現(xiàn)

在程序代碼中將VB對(duì)象與AutoCAD運(yùn)行程序連接起來后，按照分塊和選擇的圖形范圍計(jì)算輸出分辨率，循環(huán)輸出柵格文件。代碼如下:

對(duì)于不同的層依次按照各層分塊的數(shù)目設(shè)置對(duì)應(yīng)的行列號(hào)，輸出相應(yīng)層的柵格數(shù)據(jù)文件。程序界面如圖3左圖所示。

啟動(dòng)ArcMap加載某分層所有分塊的柵格數(shù)據(jù)，核查輸出結(jié)果內(nèi)容如圖3中右圖所示。

圖3 AutoCAD中輸出分塊柵格圖片(左)、在ArcMap中將分塊圖片調(diào)入查看(右)

4 結(jié) 論

通過在AutoCAD下實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)柵格化批量處理，并且按照金字塔組織結(jié)構(gòu)分層分塊輸出，提供給網(wǎng)絡(luò)圖形發(fā)布調(diào)用，既保證了數(shù)據(jù)的安全性又有效解決了AutoCAD格式矢量數(shù)據(jù)的傳閱和共享。不過，在數(shù)據(jù)安全性上，還需要進(jìn)一步研究將矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地加密處理后再輸出金字塔柵格數(shù)據(jù)，而且使得加密處理是非對(duì)稱性加密，充分保證數(shù)據(jù)安全，對(duì)此還需要進(jìn)一步的研究。

[1] 龔健雅.地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社，2001

[2] 朱紅緣，張福慶，楊崇俊等.基于四叉樹技術(shù)的全球影像數(shù)據(jù)組織管理關(guān)鍵技術(shù)研究[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009(05):72～76，80

[3] 陳靜，龔建雅，朱欣焰等.海量影像數(shù)據(jù)的WEB發(fā)布與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪通報(bào)，2004(1):22～25

[4] Autodesk.AutoCAD VBA Developer's Guide.Autodesk Inc，2009

[5] Platings M，Dat A.2004.Compression of Large－Scale Terrain Data for Real－Time Visualization Using a Tiled Quad Tree [J].COMPUTER GRAPHICS，23(4):741～759

The Implementation of Converting Vector to Raster in AuotCAD

Qiu JianKang
(ShiShi HengXin Real Estate Appraisal Co.，Ltd.Quanzhou 362700，China)

This paper introduces coverting vector to raster in AutoCAD.It not only ensures the data security but also implements vector data distribution and sharing.This also provides a solution for huge vector data sharing.

Vector；Raster；AutoCAD；vector to Raster；Information Sharing

1672－8262(2010)06－120－03

P209

B

2010—04—18

邱建康(1969—)，男，助理工程師，主要從事地理信息應(yīng)用工程的研發(fā)工作。