1.4 Способы построения точечных картографических знаков

Для построения картографических обозначений существуют правила, которые определяются способами изображения. Они взаимосвязаны с характером пространственного отображения явлений. При создании знаков, локализованных в пунктах, применяются следующие основные приемы, общие практически для всех типов программ:

? использование в качестве элементов знака базовых (элементарных) графических объектов (круг, многоугольник, ломаная и др.);

? использование в качестве элементов знака символов некоторых специальных шрифтов (Marlett, Wingdings и др.)

? использование аффинных преобразований для изменения формы и положения графических объектов;

? привязка графических объектов к сетке с заданным шагом по горизонтали и вертикали для точного взаимного размещения элементов знака;

? группировка графических объектов;

? выравнивание, распределение и упорядочивание графических объектов;

? использование операций пересечения, объединения и вычитания над множествами;

? использование встроенных языков программирования или графических библиотек для создания структурных или сложных знаков с помощью программ пользователя.

В большинстве программ базовыми графическими объектами являются:

? окружность или дуга окружности;

? круг или сектор;

? выпуклый многоугольник с заданным числом вершин, в том числе правильный;

? звездчатый многоугольник с заданным числом и длиной лучей, в том числе правильный;

? ломаная линия, состоящая из прямолинейных сегментов;

? кривая линия, сегментами которой являются параметрические полиномы третьей степени (в машинной графике они называются кривыми Безье) [24].

В качестве базовых конструктивных элементов или готовых знаков можно также использовать символы некоторых шрифтов, таких как Wingdings, Marlett, или других, специально созданных для этих целей шрифтов в форматах TrueType или PostScript.В частности, ГИС ArcView комплектуется несколькими наборами таких шрифтов, содержащими простые картографические знаки различной тематической направленности. К шрифтовым символам применимы те же самые способы трансформации (о которых речь пойдет ниже), что и к обычным графическим объектам. Кроме того, многие программы имеют возможность преобразования символов шрифта в набор графических объектов. Ломаные и кривые при создании элементов знака используются тогда, когда эти элементы невозможно представить с помощью других базовых графических объектов. В этом случае создание знака практически не отличается от обычного рисования на бумаге, только процесс создания линий с помощью «мыши» на экране дисплея более трудоемок и требует определенных навыков

Как правило, интерфейс графических программ устроен так, что каждое из элементарных преобразований можно выполнить одним из двух способов. В первом из них можно интерактивно изменять параметры преобразования с помощью движения «мыши», непосредственно наблюдая за изменением положения или формы объекта. Преимущество такого способа - его наглядность, а недостаток - невозможность получить точные значения коэффициентов преобразования.

Второй способ позволяет сначала задать точные параметры преобразования, а затем применить его к графическому объекту. Для выполнения параллельного переноса необходимо ввести новые координаты точки привязки объекта или задать координаты вектора, на который осуществляется перенос. Поворот относительно произвольного центра задается указанием координат центра поворота и угла поворота (положительное значение угла соответствует вращению против часовой стрелки). Центр поворота по умолчанию обычно находится в центре объекта. Для выполнения растяжения/сжатия вдоль координатных осей можно задать новые размеры объекта (в этом случае коэффициенты растяжения/сжатия будут вычислены автоматически) или непосредственно задать сами коэффициенты. Преобразование сдвига обычно задается не коэффициентом, а углом, на который поворачиваются перпендикулярные направлению сдвига прямые, при этом коэффициент Sx или Sy равен тангенсу этого угла. Операцию группировки графических объектов используют в том случае, когда требуется выполнить некоторое преобразование целой группы объектов, не меняя их взаимного расположения. Привязка положения графических объектов к сетке позволяет значительно облегчить процесс совмещения различных элементов знака, особенно если они имеют вид прямоугольников. С помощью упорядочивания можно установить последовательность от рисовки графических объектов, что позволяет использовать при создании знака такой прием, как перекрытие (наложение). Операция выравнивания позволяет разместить несколько графических объектов таким образом, что их верхние, нижние, левые, правые границы или центры будут расположены на одной вертикальной или горизонтальной линии. Операция распределения позволяет разместить несколько объектов равномерно вдоль горизонтальной или вертикальной осей. Под равномерностью могут пониматься одинаковые расстояния между соответствующими границами объектов, между центрами объектов или равные промежутки между объектами. Применение операций над множествами позволяет создавать из простых графических объектов более сложные, не прибегая при этом к трудоемкому процессу рисования линий. Особенно полезны операции над множествами при создании наглядных знаков [28].