动态符号标注设计及其实现.pdf

动态符号标注设计及其实现 张羽1,2 刘晓东1 孙立坚1 （1.中国测绘科学研究院，100039； 2.辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院，123000) 摘要：电子地图是目前表示地理空间信息的主要手段，本文主要对动态点状符号、线状符号、 面状符号进行设计，通过动态参量的描述，实现动态符号在地图背景下的标注设计。便于用 户在视觉上直观地进行空间定位，通过使符号以动画的形式表现，使得地图的展示更加生动 形象，用户更容易理解在电子地图背景依托下应用所要向用户传达的信息，地图信息的展示 表达也更加完整、丰富和精确，增加地图展示的美观和易读性。 关键词： 动态符号；符号设计；参量描述 1 引言 [1] 地图是人类文明社会的一个重要标志 ，自从它的出现以来就和人们的活动密不可分， 随着 GIS 的快速发展，地图由最初的纸制地图演变为电子地图，数字地图，使我们可以从 不同的角度进入地理信息学的领域，通过图形数据和属性数据的连接，了解地理实体的空间 分布以及数量、质量和空间特征等信息。GIS 最重要的技术和方法学的基础是地图学，通过 地图使抽象的数字信息形象化，使人们更容易理解所要反映的内容。 现有的地图符号研究理论包括：法国地图学家贝尔廷提出的视觉变量理论，他提出构成 地图符号的基本要素：形状、尺寸、色彩、亮度、纹理和方向；美国地图学家鲁宾逊等在《地 图学原理》一书中提出的“基本图形要素”是形状、尺寸、方向、图案、明度和颜色；前苏 联地图学家萨里谢夫把变量称之为“绘图方法”，包括形状、尺寸、颜色、方向、明度、结 构，其中“结构”的概念也与密度不同；王家耀院士提出的地图符号系统的核心是几何数据 模型、几何空间关系与高精度可视化；俞连笙等则认为，视觉变量应包括形状、尺寸、方向、 明度、密度、结构、颜色和位置等[2] 。 地图符号使抽象的问题形象化，方便于空间定位。目前，我们所接触的地图标注大部分 都是静态的，而闪烁、跳跃、变化着的现象比静止现象对视觉感受有超常的吸引力，通过动 态标注，使人们很容易捕获地物的空间位置，在静态背景下，突出某地物的空间定位，使人 们在视觉上获取所要的信息。动态地图标注丰富了地图的内容，增强了地图的易读性。 2 动态符号基本概念 2.1 动态符号定义 动态符号是地图符号和计算机动画技术的有机结合。一方面动态符号首先是一种地图符 号，动画的每一帧都表现了地图符号应具有的意义。另一方面动态符号作为一种计算机动画 它有双重功能，一方面通过当前的动画帧可以判断当前的时间(tell time)，空间数据的状况， 另一方面它也隐含了空间数据变化的整个时间跨度(travel time)，从而用户可以对符号进行操 纵，比如移动某些关键帧，或者在某点时间添加关键帧等等[3] 。 2.2 动态符号的参量描述 [2] 本文引入文献 中动态符号的参量描述：变化时长、变化速率、变化次序、变化节奏和 变化内容。动态符号的参量不仅可以表现时间、空间位置上的变化，也可以表现出物体数量、 等级等属性信息，使抽象的数字信息转化为形象的图像信息。 2.2.1 发生时长 [2] 发生时长描述观察者从视觉上感知符号的存在到符号消亡的时间长短 。发生时长与多 媒体中帧的概念相对应。帧值越大，图像变化前后的时间就越长，否则就越短。发生时长可 以反映出事件发生的时间，通过用户视觉感觉的不同体现出属性信息的不同。 2.2.2 变化速率 [2] 变化速率用来描述符号的状态改变速度 。变化速率反映了符号变化的快慢，与物体运 动的快慢相对应，从而可以形象地描述物体的运动速度。如通过变化速率的调节可以反映时 间发生的紧急程度，还可以通过对人视觉刺激的不同表现等级层次。 图1 符号变化速率 2.2.3 变化顺序 [2] 符号