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  • 今天我们来学习关于多段线添加顶点方面知识,这里使用的是autocad2016版,开发环境使用的是visual studio2012,很自然使用的.net4.5,这样做的主要的目的是,在使用polyline时,需要使用到JoinEntities方法,在低...

    今天我们来学习关于多段线中添加顶点方面知识,这里使用的是autocad2016版,开发环境使用的是visual studio2012,很自然使用的.net4.5,这样做的主要的目的是,在使用polyline时,需要使用到JoinEntities方法,在低版本中,例如AutoCAD2010是没有的,好了,这些都是废话了。这里通过使用选择操作,选择了一条多段线,然后点击多段线上面的点,通过分割曲线函数,将点添加到多段线上。具体操作如gif录制动画所示。

    实现的源代码如下图所示。

    添加顶点类:

    using Autodesk.AutoCAD.DatabaseServices;
    using Autodesk.AutoCAD.Geometry;
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace AddVerticesToPolyline
    {
        public static class MyExtensions
        {
            public static Polyline InsertVertices(this Polyline pline, params Point3d[] points)
            {
                if (points == null || points.Length == 0)  
                  throw new ArgumentException("点不能空、");
                var array = points.Select(p => pline.GetParameterAtPoint(pline.GetClosestPointTo(p, false))).ToArray();
                Array.Sort(array);
    
                using (var items = pline.GetSplitCurves(new DoubleCollection(array)))
                {
                     if(items.Count < 2)
                     throw new InvalidOperationException("分割线失败");
                     var plines = items.Cast<Polyline>();
                     Polyline result = plines.First();
                     Polyline[] rest = null;
    
                     try
                     {
                          rest = plines.Skip(1).ToArray();
                          result.JoinEntities(rest);
                          return result;
                     }
                     catch (Exception)
                     {
                         
                          if(result != null)
                          result.Dispose();
                          throw;
                     }finally{
                         if (rest != null)
                         {
                             foreach (var item in rest)
                                 item.Dispose();
                         }
                     }
                }
            }
        }
    }
    

    测试操作类:

    using Autodesk.AutoCAD.ApplicationServices;
    using Autodesk.AutoCAD.DatabaseServices;
    using Autodesk.AutoCAD.EditorInput;
    using Autodesk.AutoCAD.Geometry;
    using Autodesk.AutoCAD.Runtime;
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace AddVerticesToPolyline
    {
        public static class Class1
        {
            [CommandMethod("ipt")]
            public static void InsertVertices() 
            {
                Document doc = Autodesk.AutoCAD.ApplicationServices.Core.Application.DocumentManager.MdiActiveDocument;
                Editor ed = doc.Editor;
    
                PromptEntityOptions peo = new PromptEntityOptions("\n选择多段线: ");
                peo.SetRejectMessage("\nRequires a Polyline,");
                peo.AddAllowedClass(typeof(Polyline), false);
                PromptEntityResult per = ed.GetEntity(peo);
    
                if (per.Status != PromptStatus.OK)
                    return;
                var ppo = new PromptPointOptions("\nFirst point to insert vertex at: ");
                ppo.AllowNone = true;
                List<Point3d> points = new List<Point3d>();
    
                while (true)
                {
                    var ppr = ed.GetPoint(ppo);
                    if (ppr.Status == PromptStatus.None)
                        break;
                    else if (ppr.Status == PromptStatus.Cancel)
                        return;
                    points.Add(ppr.Value);
                    ppo.Message = "\nNext point to insert vertex at: ";
    
                }
    
                if (points.Count == 0)
                    return;
    
                using (Transaction tr = new OpenCloseTransaction())
                {
                    Polyline pline = (Polyline) tr.GetObject(per.ObjectId, OpenMode.ForRead);
                    var newPoly = pline.InsertVertices(points.ToArray());
                    pline.UpgradeOpen();
                    pline.HandOverTo(newPoly, true, true);
                    tr.AddNewlyCreatedDBObject(newPoly, true);
                    tr.AddNewlyCreatedDBObject(pline, false);
                    tr.Commit();
    
                    ed.WriteMessage("\nInserted {0} vertice(s)", points.Count);
                }
            }
        }
    }
    

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    展开全文
  • 多段线简化算法,看这一篇就够了

    千次阅读 2020-02-05 19:17:22
    前言 在计算几何中,经常我们会碰到需要简化输入Polyline的场景。多段线(Polyline)简化算法可以帮助我们减少...对多段线简化算法,通常的做法是在一定的近似精度下,删除一些或者边。在计算机图形学中,...

    本文参考自:https://www.codeproject.com/Articles/114797/Polyline-Simplification

    前言

    在计算几何中,经常我们会碰到需要简化输入Polyline的场景。多段线(Polyline)简化算法可以帮助我们减少Polyline的点数,从而降低输入规模。对多段线简化算法,通常的做法是在一定的近似精度下,删除一些点或者边。在计算机图形学中,当多段线分辨率高于显示分辨率时,多个顶点和边很可能映射到单个像素上,这意味着计算机将花费一些额外的资源去绘制不可见的顶点。在绘制之前,可以通过多段线简化算法减少点数,从而轻松地避免这种计算资源的浪费。

    实践中,根据不同场景的需要,有下面几种简化算法通常比较有用:

    • 临近点简化(Radial Distance)
    • 垂直距离简化(Perpendicular Distance)
    • Douglas-Peucker算法

    临近点简化

    该算法是一个简单的O(n)复杂度的暴力算法。对某个顶点,接下来连续的顶点与该点(key)的距离如果都在给定的误差范围内,那么将移除这些点。过程如下图:

    我们通常保留Polyline的起始点和终止点作为结果的一部分。首先将起始点标记为Key,然后沿着Polyline前进,与Key相邻的连续顶点到Key的距离如果小于给定误差就移除,遇到的第一个超过误差的点标记为下一个Key;从这个新的key开始重复上面的过程,知道到达之后一个顶点。

    垂直距离简化

    临近点算法将点-点距离作为误差判据,而垂直距离简化则是将点-线段的距离作为误差判据。对于每个顶点Vi,需要计算它与线段[Vi-1, Vi+1]的垂直距离,距离比给定误差小的点都将被移除。过程如下图所示:

    如上图,首先,对前三个顶点进行处理,计算第二个顶点的垂直距离,将这个距离与容差进行比较,大于设定的误差,所以第二个顶点作为Key保留(简化结果的一部分)。然后算法开始处理接下来的三个顶点。这一次,计算的距离低于公差,因此中间顶点被删除。如此重复,直到处理完所有顶点。

    Note:对于每个被移除的顶点Vi,下一个可能被移除的候选顶点是Vi+2。这意味着原始多段线的点数最多只能减少50%。为了获得更高的顶点减少率,需要多次遍历。

    Douglas-Peucker算法

    Douglas-Peucker算法使用点-边距离作为误差衡量标准。该算法从连接原始Polyline的第一个和最后一个顶点的边开始,计算所有中间顶点到边的距离,距离该边最远的顶点,如果其距离大于指定的公差,将被标记为Key并添加到简化结果中。这个过程将对当前简化中的每条边进行递归,直到原始Polyline的所有顶点与当前考察的边的距离都在允许误差范围内。该过程如下图所示:

    初始时,简化结果只有一条边(起点-终点)。第一步中,将第四个顶点标记为一个Key,并相应地加入到简化结果中;第二步,处理当前结果中的第一条边,到该边的最大顶点距离低于容差,因此不添加任何点;在第三步中,当前简化的第二个边找到了一个Key(点到边的距离大于容差)。这条边在这个Key处被分割,这个新的Key添加到简化结果中。这个过程一直继续下去,直到找不到新的Key为止。注意,在每个步骤中,只处理当前简化结果的一条边。

     这个算法的最坏时间复杂度是O(nm), 平均时间复杂度 O(n log m),其中m是简化后的Polyline的点数。因此,该算法是Output-sensitive的。当m很小时,该算法会很快。

    该算法在实践中有很好的近似效果,且效率很高,下面给出DP算法的实现:

     

    // Assume that classes are already given for the objects:
    //    Point and Vector with
    //        coordinates {float x, y, z;}     // as many as are needed
    //        operators for:
    //            == to test equality
    //            != to test inequality
    //            (Vector)0 = (0,0,0)         (null vector)
    //            Point  = Point ± Vector
    //            Vector = Point - Point
    //            Vector = Vector ± Vector
    //            Vector = Scalar * Vector    (scalar product)
    //            Vector = Vector * Vector    (cross product)
    //    Segment with defining endpoints {Point P0, P1;}
    //===================================================================
     
    
    // dot product (3D) which allows vector operations in arguments
    #define dot(u,v)  ((u).x * (v).x + (u).y * (v).y + (u).z * (v).z)
    #define norm2(v)  dot(v,v)         // norm2 = squared length of vector
    #define norm(v)   sqrt(norm2(v))   // norm = length of vector
    #define d2(u,v)   norm2(u-v)       // distance squared = norm2 of difference
    #define d(u,v)    norm(u-v)        // distance = norm of difference
     
    
    
    // poly_decimate(): - remove vertices to get a smaller approximate polygon
    //    Input:  tol = approximation tolerance
    //            V[] = polyline array of vertex points
    //            n   = the number of points in V[]
    //    Output: sV[]= reduced polyline vertexes (max is n)
    //    Return: m   = the number of points in sV[]
    int
    poly_decimate( float tol, Point* V, int n, Point* sV )
    {
        int    i, k, m, pv;             // misc counters
        float  tol2 = tol * tol;        // tolerance squared
        Point* vt = new Point[n];       // vertex buffer
        int*   mk = new int[n] = {0};   // marker  buffer
    
        // STAGE 1.  Vertex Reduction within tolerance of  prior vertex cluster
        vt[0] = V[0];               // start at the beginning
        for (i=k=1, pv=0; i<n; i++) {
            if (d2(V[i], V[pv]) < tol2)
                continue;
            vt[k++] = V[i];
            pv = i;
        }
        if (pv < n-1)
            vt[k++] = V[n-1];       // finish at the end
    
        // STAGE 2.  Douglas-Peucker polyline reduction
        mk[0] = mk[k-1] = 1;       //  mark the first and last vertexes
        poly_decimateDP( tol, vt, 0, k-1, mk  );
    
        // copy marked vertices to the reduced polyline
        for (i=m=0; i<k; i++) {
            if (mk[i])
                sV[m++] =  vt[i];
        }
        delete vt;
        delete mk;
        return m;         //  m vertices in reduced polyline
    }
    
    
    // poly_decimateDP():
    //  This is the Douglas-Peucker recursive reduction routine
    //  It marks vertexes that are part of the reduced polyline
    //  for approximating the polyline subchain v[j] to v[k].
    //    Input:  tol  = approximation tolerance
    //            v[]  = polyline array of vertex points
    //            j,k  = indices for the subchain v[j] to v[k]
    //    Output: mk[] = array of markers matching vertex array v[]
    void
    poly_decimateDP( float tol, Point* v, int j, int k, int* mk )
    {
        if (k <= j+1) // there is nothing to decimate
            return;
    
        // check for adequate approximation by segment S from v[j] to v[k]
        int     maxi = j;           // index of vertex farthest from S
        float   maxd2 = 0;          // distance squared of farthest vertex
        float   tol2 = tol * tol;   // tolerance squared
        Segment S = {v[j], v[k]};   // segment from v[j] to v[k]
        Vector  u = S.P1 - S.P0;    // segment direction vector
        double  cu = dot(u,u);      // segment length squared
    
        // test each vertex v[i] for max distance from S
        // compute using the Algorithm dist_Point_to_Segment()
        // Note: this works in any dimension (2D, 3D, ...)
        Vector  w;
        Point   Pb;                 // base of perpendicular from v[i] to S
        double  b, cw, dv2;         // dv2 = distance v[i] to S squared
    
        for (int i=j+1; i<k; i++)
        {
            // compute distance squared
            w = v[i] - S.P0;
            cw = dot(w,u);
            if ( cw <= 0 )
                dv2 =d2(v[i], S.P0);
            else if ( cu <= cw )
                dv2 =d2(v[i], S.P1);
            else {
                b = cw / cu;
                Pb = S.P0 + b  * u;
                dv2 =d2(v[i], Pb);
            }
            // test with current max distance  squared
            if (dv2 <= maxd2)
                continue;
            // v[i] is a new max vertex
            maxi = i;
            maxd2 = dv2;
        }
        if (maxd2 > tol2)         // error is worse than the tolerance
        {
            // split the polyline at the farthest  vertex from S
            mk[maxi] = 1;       // mark v[maxi] for the reduced polyline
            // recursively decimate the two subpolylines at v[maxi]
            poly_decimateDP(  tol, v, j, maxi, mk );  // polyline v[j] to v[maxi]
            poly_decimateDP(  tol, v, maxi, k, mk );  // polyline v[maxi] to v[k]
        }
        // else the approximation is OK, so ignore intermediate vertexes
        return;
    }
    //===================================================================
     

     

    展开全文
  • 在comtypes里,绘制多段线的命令如下: COMMETHOD([dispid(1564),helpstring('Creates a polyline from a list of vertices')],HERESULT,'AddPolyline', (['in'],VARIANT,'VerticesList'), (...
  • 同时Cesium提供了、线(多段线)、面及文字(label)绘制的接口,绘制方式总共有两种,一种是通过Entity实体的方式,一种是通过Primitives的方式。第一种使用较为简单,是在Primitives基础上进行了封装;第二种则...

    背景知识

    点、线、面以及文字的实时绘制是GIS很重要的一个功能,是用户对感兴趣区域标注的业务需要。同时Cesium提供了点、线(多段线)、面及文字(label)绘制的接口绘制方式总共有两种,一种是通过Entity实体的方式,一种是通过Primitives的方式。第一种使用较为简单,是在Primitives基础上进行了封装;第二种则更加贴近WebGL底层,语法更复杂但是绘制效率更高效率。鉴于实时绘制数据量并不大,不需要使用复杂高效的方法,第一种方法完全适用。

    Cesium通过ScreenSpaceEventHandler方法添加鼠标监听,包括鼠标的移动、点击等,同时会把鼠标的位置信息以回调函数方式返回。通过监听用户鼠标状态实现矢量图形及文字注记的位置记录。

    CallbackProperty监听:当变量变化时触发该监听,通过监听鼠标拾取坐标的变化实现动态绘制。

    代码实现

    记录点位

    var location = {
        latitude: 0,
        longitude: 0,
        height: 0,
        endPosition: null,
        cartesian : null
    };
    viewer.screenSpaceEventHandler.setInputAction(function onMouseMove(movement) {
        //记录移动位置
        location.endPosition = viewer.scene.pickPosition(movement.endPosition);
    },Cesium.ScreenSpaceEventType.MOUSE_MOVE);
    
    viewer.screenSpaceEventHandler.setInputAction(function onLeftClick(movement) {
        var cartesian = viewer.scene.pickPosition(movement.position);
        //记录点击位置
        location.cartesian = cartesian;
        var cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(cartesian);
        location.latitude = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude);
        location.longitude = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude);
        location.height = cartographic.height;
    },Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);

    绘制文字注记

    var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.scene.canvas);
        handler.setInputAction(function(movement) {
            var label = new Cesium.Entity({
                position : Cesium.Cartesian3.fromDegrees(location.longitude, location.latitude,location.height),
                name : 'label',
                label:{
                    text: '文字',
                    font: '24px Helvetica',
                    fillColor: Cesium.Color.SKYBLUE,
                    outlineColor: Cesium.Color.BLACK,
                    outlineWidth: 2,
                    style: Cesium.LabelStyle.FILL_AND_OUTLINE,
                    scaleByDistance: new Cesium.NearFarScalar(100, 1.0, 200, 0.4)
                }
            });
            viewer.entities.add(label);
            featureCollection.push(label);
            handler.destroy();
        }, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);
    });

    绘制点

    document.getElementById('point').onclick = function () {
        var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.scene.canvas);
        handler.setInputAction(function(movement) {
            var label = new Cesium.Entity({
                position : Cesium.Cartesian3.fromDegrees(location.longitude, location.latitude,location.height),
                name : 'point',
                point:{
                    outlineColor: Cesium.Color.BLACK,
                }
            });
            viewer.entities.add(label);
            featureCollection.push(label);
            handler.destroy();
        }, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);
    };

    绘制多段线

    function drawPolyline() {
        var floatingPoint;
        var activePolyline;
        var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.scene.canvas);
        handler.setInputAction(function(click) {
            //var position = viewer.scene.pickPosition(click.position);
            if(Cesium.defined(location.cartesian)){
                var cartesian = location.cartesian;
                if(activeShapePoints.length === 0){
                    floatingPoint = creatPoint(cartesian);
                    activeShapePoints.push(cartesian);
                    var dynamicPositions = new Cesium.CallbackProperty(function() {
                        return activeShapePoints;
                    },false);
                    activePolyline = createPolyline(dynamicPositions);
                }
                activeShapePoints.push(cartesian);
                creatPoint(cartesian);
            }
        },Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);
        handler.setInputAction(function(movement) {
            if(Cesium.defined(floatingPoint)){
                if(Cesium.defined(location.endPosition)){
                    floatingPoint.position.setValue(location.endPosition);
                    activeShapePoints.pop();
                    activeShapePoints.push(location.endPosition);
                }
            }
        },Cesium.ScreenSpaceEventType.MOUSE_MOVE);
        handler.setInputAction(function(movement) {
            handler.destroy();
            for(var i=0;i<Points.length;i++){
                viewer.entities.remove(Points[i]);
            }
            Points = [];
        },Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_DOUBLE_CLICK);
    
        function createPolyline(positionData) {
            var polyline;
            polyline = viewer.entities.add({
                name : 'polyline',
                polyline : {
                    positions : positionData,
                    //在地形上绘制多段线,但是在3dtilset模型上无效
                    clampToGround : false,
                    followSurface : false,
                    material: Cesium.Color.RED,
                    width : 3
                }
            });
            return polyline;
        }
    }

    绘制多边形

    function drawPolygon() {
        var floatingPoint;
        var activePolygon;
        var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.canvas);
        handler.setInputAction(function(click) {
            var position = viewer.scene.pickPosition(click.position);
            if(Cesium.defined(location.cartesian)){
                var cartesian = location.cartesian;
                if(activeShapePoints.length === 0){
                    floatingPoint = creatPoint(cartesian);
                    activeShapePoints.push(cartesian);
                    var dynamicPositions = new Cesium.CallbackProperty(function() {
                        return activeShapePoints;
                    },false);
                    activePolygon = createPolygon(dynamicPositions);
                }
                activeShapePoints.push(cartesian);
                creatPoint(cartesian);
            }
        },Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);
        handler.setInputAction(function(movement) {
            if(Cesium.defined(floatingPoint)){
                if(Cesium.defined(location.endPosition)){
                    floatingPoint.position.setValue(location.endPosition);
                    activeShapePoints.pop();
                    activeShapePoints.push(location.endPosition);
                }
            }
        },Cesium.ScreenSpaceEventType.MOUSE_MOVE);
        handler.setInputAction(function(movement) {
            handler.destroy();
            for(var i=0;i<Points.length;i++){
                viewer.entities.remove(Points[i]);
            }
            Points = [];
        },Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_DOUBLE_CLICK);
        function createPolygon(positionData) {
            var polygon;
            polygon = viewer.entities.add({
                name: 'polygon',
                positions : positionData,
                polygon:{
                    hierarchy : positionData,
                    perPositionHeight: true,
                    material: Cesium.Color.RED.withAlpha(0.7),
                    outline: true,
                    outlineColor: Cesium.Color.YELLOW.withAlpha(1)
                }
            });
            return polygon;
        }
    }

    效果图

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/SUNYZBlog/p/10013715.html

    展开全文
  • 比如导出测量坐标、多段线节点,图块等。导出坐标可以用CAD的“DATAEXTRACTION”命令创建数据提取将数据导出(如图一);对于单条多段线的坐标也可以使用“LIST”命令把多段线的坐标打印在命令上(如图二)、...

    图片

    在日常工作内容中经常需要用到提取CAD图面坐标点,用于放样和其他软件做交换数据使用;比如导出测量点坐标、多段线节点,图块点等。导出点坐标可以用CAD的“DATAEXTRACTION”命令创建数据提取将数据导出(如图一);对于单条多段线的坐标也可以使用“LIST”命令把多段线的坐标打印在命令上(如图二)、然后将坐标复制出来;如果图面数据比较多的情况下,这种作业效率显而太低,下面做一个将图面所有多段线节点坐标导出的功能,并在每个地块上标注一个地块名字和标注每个地块的节点点号,方便和图面和数据文件对比。这里用到了CAD文字实体添加、文件保存等操作。(文末有源代码下载)

    图一

    图二

    程序设计过程

    1. 创建一个List数据集合,用于存储地块名字和每条多段线节点坐标。
    2. 过滤选择图上所有多段线,获取选择实体的objectId集合。
    3. 循环选择集,根据objectId获取多段线实体和实体外包矩形的中心点(注记地块名字的基点位置),并将地块的名字加到数据集合中和注记在图面上。
    4. 使用Polyline的NumberOfVertices获取多段线的节点个数,使用 GetPoint3dAt()方法循环获取每一个点的坐标、同时把节点坐标添加到数据集合和把点号注记在图面上,文字注记的基点位置就是每个点的位置。
    5. 保存数据集合;由于数据量不大,我们使用File.WriteAllLines()方法将数据集合全部导出txt文本文件。

    CAD单行文字

    使用单行文字时,每一行文字都是一个单独的对象。创建单行文字的方法是,首先创建DBText对象的实例,然后将其添加到代表模型空间或图纸空间的块表记录中。创建DBText对象的实例时,不用给构造函数传递任何参数。
    DBText text = new DBText();

    单行文字属性

    File类

    File 类提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的静态方法,并协助创建 FileStream 对象。在使用File之前需要导入IO命名空间using System.IO;
    使用WriteAllLines()方法将数据集合保存到文本文件中,这里面有是三个参数:第一、指定保存文件的路径;第二要保存的数据集合;第三、文件的编码,这里定义了UTF-8编码、防止出现乱码情况。

    程序代码

    程序代码

    在上面代码中,将获取实体外包矩形的中心点和向图面添加文字分别做成了自定义函数,同时也方便我们以后程序的使用、不需要重复写代码同时也减少代码的冗余。

    向图面添加单行文字函数

    添加单行文字

    获取实体外包矩形的中心点函数

    外包矩形的中心点

    程序执行

    加载编写的应用程序,执行“ExPoints”命令。

    1. 选择多段线

    在这里插入图片描述

    1. 指定保存文件的位置

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    1. 查看保存的结果

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多段线怎么添加点