空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換課件

空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換柵格與矢量模式的選擇與轉(zhuǎn)換柵格和矢量均有各自的特點(diǎn)。從點(diǎn)、線、面實(shí)體轉(zhuǎn)化為規(guī)則單元，這是矢量數(shù)據(jù)柵格化。從柵格單元轉(zhuǎn)換到幾何圖形的過程，稱為柵格數(shù)據(jù)矢量化。柵格與矢量數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的轉(zhuǎn)換

簡單的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，把坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成行號和列號可。其行、列坐標(biāo)i，j可由下式求出：線（弧段）的轉(zhuǎn)換－曲線在數(shù)字化時輸入多個點(diǎn)，形成折線，由于點(diǎn)多而密集，折線在視覺上就形成曲線。按解析幾何中的兩點(diǎn)式直線方程，根據(jù)柵格精度要求，在每兩坐標(biāo)之間插入一系列柵格單元，每個坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為行列坐標(biāo)。方法可以分為：數(shù)據(jù)管理和轉(zhuǎn)換計算兩個步驟轉(zhuǎn)換計算－DDA法（數(shù)字微分分析方法）

BAG（x1,y1）（xi,yj）（xi+1,yj+1）C1C2（x2,y2）（x3,y3）點(diǎn)的轉(zhuǎn)換線（弧段）的轉(zhuǎn)換方法：內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法、射線算法、掃描法（行掃描、掃描線、帶掃描）、邊界填充法（邊界代數(shù)算法，boundaryalgebrafilling,BFA）掃描線算法面的轉(zhuǎn)換－以多邊形作為柵格化的處理單元掃描線算法步驟第一步：提取面域多邊形的邊界坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件第二步：邊界上任選一點(diǎn)開始，分別按順時針和逆時針方向?qū)⒃撁嬗虻乃羞吔琰c(diǎn)的x坐標(biāo)排隊(duì)：x1,x2,x3…,xn或xn,xn-1,xn-2,…,x1；第三步：根據(jù)待定柵格P(XP,YP)的X坐標(biāo)，判斷XP分別落在上述兩組隊(duì)烈的區(qū)間位置，并找P點(diǎn)坐在各區(qū)間位置的左右X坐標(biāo)（xi-xi+1),如順時針隊(duì)列中的第一區(qū)間為S1,S2,…,Sm;逆時針隊(duì)列中的區(qū)間依次為Sm,Sm-1,…,S1;第四步：按線性內(nèi)插算法，分別計算個區(qū)間內(nèi)對應(yīng)的XP的YK值（K=1,2,3,…,m）掃描線算法步驟第五步：計算順逆時針方向的兩組中間參數(shù)Ak和Bk(對于順時針有k=k,對于逆時針有k=m-k+1,),其中k=1,2,3,…,m)Ak=1-1Bk=1-1第六步：若，計數(shù)Nk=1；否則

Nk=0；并累計第七步：判斷：若N/2為奇數(shù)，則P柵格位于本域多邊形內(nèi)，否則位于本域多邊形外掃描線法例題n12ii+1p1yxp3p2p4p5區(qū)間Sk待定點(diǎn)AkBkCkN/2在否S1S2S3S4S1S2S3S4C1C2C3C4P1-1-1-1-1111100000nP21-1-1-1111-120021yP311-1-111-1-122222nP4111-11-1-1-120021yP51111-1-1-1-100000n2)柵格轉(zhuǎn)矢量（圖像數(shù)據(jù)、再生柵格數(shù)據(jù)）將柵格數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，通過矢量繪圖裝置輸出數(shù)據(jù)壓縮自動掃描儀獲取的柵格數(shù)據(jù)加入矢量形式的數(shù)據(jù)庫圖像數(shù)據(jù)矢量化：3個步驟二值化細(xì)化（骨架化）追蹤圖像數(shù)據(jù)矢量化——二值化一般情況下，柵格數(shù)據(jù)是按0～255的不同灰度值表達(dá)的。為了簡化追蹤算法，需把256個灰階壓縮為2個灰階，即0和1兩級。為此，假設(shè)任一格網(wǎng)的灰度值為G,閾值為T，那么，根據(jù)下式就可以得到二值圖（b）。

（a）

(b)(c)(d)柵格-矢量轉(zhuǎn)換過程圖像數(shù)據(jù)矢量化——細(xì)化細(xì)化是消除線劃橫斷面柵格數(shù)的差異，使得每一條線只保留代表其軸線或周圍輪廓線（對多邊形而言）位置的單個柵格的寬度。對于柵格線劃的“細(xì)化”方法，可分為“剝皮法”和“骨架化”兩大類。剝皮法的實(shí)質(zhì)是剝掉等于一個柵格寬的一層，直到最后留下彼此連通的由單個柵格點(diǎn)組成的圖形(c)。一個3×3的柵格窗口，其中心柵格有八個鄰域，因此組合圖共有28種不同的排列格式，若將相對位置關(guān)系的差異只是轉(zhuǎn)置900、1800、2700或互為鏡象反射的方法進(jìn)行歸并，則共有51種排列格式。顯然，其中只有格式2、3、4、5、10、11、12、16、21、24、28、33、34、35、38、42、43、46和50，可以將中心點(diǎn)剝?nèi)?。這樣，通過最多核查256×8個柵格

（a）

(b)(c)(d)柵格-矢量轉(zhuǎn)換過程圖像數(shù)據(jù)矢量化——跟蹤

跟蹤的目的是將寫入數(shù)據(jù)文件的細(xì)化處理后的柵格數(shù)據(jù)，整理為從結(jié)點(diǎn)出發(fā)的線段或閉合的線條，并以矢量形式存儲于特征柵格點(diǎn)