VxWorks平台电子海图引擎制造技术

本发明专利技术公开了一种VxWorks平台电子海图引擎，包括图库管理模块、内存海图库管理模块；所述图库管理模块，包括海图文件库、海图文件管理模块、图库调度模块，还包括海图元素归类模块，面元素填充模块，显示模块，所述面元素填充模块包括面元素组第一预处理模块、多边形剪裁模块、多边形填充模块。该发明专利技术克服了以往VxWorks平台上电子海图引擎加载电子海图速率慢、显示图像速度性能低、没有完全遵循S52及S57标准带来的缺陷，大大降低运算所带来的运算芯片的计算资源消耗，提高了电子海图引擎的显示速率，降低了大量实时图形填充显示处理时的热量，具有交互显示低时延等有益效果，特别适于散热量、运算性能制约较严重的设备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种VxWorks平台电子海图引擎，包括图库管理模块、内存海图库管理模块；所述图库管理模块，包括海图文件库、海图文件管理模块、图库调度模块，还包括海图元素归类模块，面元素填充模块，显示模块，所述面元素填充模块包括面元素组第一预处理模块、多边形剪裁模块、多边形填充模块。该专利技术克服了以往VxWorks平台上电子海图引擎加载电子海图速率慢、显示图像速度性能低、没有完全遵循S52及S57标准带来的缺陷，大大降低运算所带来的运算芯片的计算资源消耗，提高了电子海图引擎的显示速率，降低了大量实时图形填充显示处理时的热量，具有交互显示低时延等有益效果，特别适于散热量、运算性能制约较严重的设备。【专利说明】VxWorks平台电子海图引擎
本专利技术属于海事、导航、GIS (地理信息系统)领域，具体应用于海图机、导航仪等产品的GIS信息系统的VxWorks底层支撑平台，具体涉及一种VxWorks平台电子海图引擎。
技术介绍
在海事、导航、GIS (地理信息系统)领域的业务中，作为海图机、导航仪等产品的GIS信息系统的底层支撑平台，电子海图是项目产品开发环节的一个重要模块。电子海图技术使用计算机可以快速生产数字化形式的海图一电子海图。相对于静态的纸质海图，电子海图的显示有着其无法比拟的优点。例如，可以迅速转换比例尺，以便详细观察航行中的关键航段，可以放大缩小感兴趣区域，可以快速更换海图，将海图信息与接收到的导航信息以及雷达信息等相叠加，在一个屏幕上显示，从而非常直观地为船舶的安全航行提供有力的保障等等。电子海图结合卫星定位设备、水声设备和无线电通信设备，组成电子海图显示与信息系统或电子海图系统，提高海上安全航行的自动化水平。 现有的电子海图引擎存在着以下缺点:1、加载电子海图速率慢；2、显示图像速度性能低；3、没有完全遵循S52、S57标准。
技术实现思路
本专利技术公开了一种VxWorks平台电子海图引擎，该VxWorks平台电子海图引擎Vxfforks克服了以往VxWorks平台上电子海图引擎加载电子海图速率慢、显示图像速度性能低、没有完全遵循S52及S57标准带来的显示问题的缺陷，具有多海图文件的无缝拼接绘制显示低显示时延、无屏幕闪烁抖动等有益效果。 实现本专利技术的VxWorks平台电子海图引擎的第一技术方案为:包括图库管理模块、内存海图库管理模块；所述图库管理模块，包括海图文件库、海图文件管理模块、图库调度模块，所述海图文件库用于存储海图文件，所述海图文件管理模块用于管理所述海图文件库，所述图库调度模块用于获取实时的屏幕显示区域信息，根据接收的实时屏幕显示区域信息更新内存中第一海图文件集，内存海图库管理模块，用于读取由所述图库调度模块更新至内存中的所述第一海图文件集、实时屏幕显示区域信息，根据实时屏幕显示区域设置显示缓冲区域，由所述显示缓冲区域从第一海图文件集中确定第一有效海图元素集，对所述第一有效海图元素集建立索引文件；所述图库管理模块，包括海图文件库、海图文件管理模块、图库调度模块:所述海图文件库用于存储SENC自定义海图文件格式的海图文件，所述海图文件管理模块用于管理海图文件库，包括读取所述海图转换模块转换输出的自定义海图文件并添加至所述海图文件库、从所述海图文件库中卸载海图文件、保存海图数据库、从所述海图数据库中读取海图文件，所述海图文件库的采用数据库实现，包括各种关系型如Oracle、DB2、Microsoft SQLServer、Microsoft Access、MySQL等,也可以采用非关系型数据库如NoSQL等,也可以仅仅采用链表、哈希、图、树等常用数据结构进行存储。所述海图文件管理模块的管理功能使用现有数据库的增删改查等基本功能可以很容易实现，海图文件库的保存可存储于各种例如ROM、RAM、SD卡、FLASH或者其他形式的可读介质，实质为文件数据库管理的方式，现有技术非常容易实现此功能。 所述图库调度模块用于获取实时的屏幕显示区域信息，根据接收的实时屏幕显示区域信息来计算出当前待加载至内存的第一海图文件集，并根据第一海图文件集更新内存中海图文件；实时的屏幕显示区域信息由系统中人机界面模块根据实时操作进行确定，包括待显示的海图坐标区域信息、比例尺信息等，第一海图文件集的确定方法可以为根据实时屏幕显示区域的坐标信息判断落入或部分落入该区域的海图文件为第一海图文件集中的海图文件，也可以为根据实时屏幕显示区域扩展而成的屏幕显示扩展区域判断落入或部分落入该区域的海图文件为第一海图文件集中的海图文件。海图文件所包含的区域范围可以通过对海图文件头区中的数据项进行计算得到。 所述内存海图库管理模块，用于读取由所述图库调度模块更新至内存中的第一海图文件集的文件头，根据实时屏幕显示区域设置显示缓冲区域，由所述显示缓冲区域确定第一海图文件集中海图文件中待渲染的有效海图元素，所有有效海图元素构成第一有效海图元素集，根据读取的所述第一海图文件集的头文件对所述第一有效海图元素集建立索引文件；索引文件由海图文件文件头中的基本要素值得到，所述建立的索引文件以结构体的方式存储，结构体要素包括:图1D号、图名、由最小纬度最小经度最大纬度最大经度表示的图幅范围确定的南北西东坐标、比例尺、坐标乘数因子、3D水深乘数因子；还包括海图元素归类模块，面元素填充模块，显示模块，所述海图元素归类模块用于将第一有效海图元素集中的海图元素分别归类至点元素组、线元素组、面元素组；所述面元素填充模块用于将面元素组生成为面元素内存位图，所述面元素填充模块包括面元素组第一预处理模块、多边形剪裁模块、多边形填充模块；所述面元素组第一预处理模块用于将待处理文件中表示矢量多边形的点集合列表转换为能够表示矢量多边形处于屏幕显示区域内部分的点最小子集合列表，所述多边形剪裁模块用于将点最小子集合列表转换为待填充矢量多边形点集合列表，所述待填充矢量多边形点集合列表只表达点最小子集合列表表达区域所处于屏幕显示区域内的子区域；所述多边形填充模块将待填充矢量多边形点集合列表着色填充为面元素位图；显示模块，用于将点元素组的各个点、线元素组的各条线分别用标准表达库表达为点标准显示、线标准显示后叠加至面元素位图后生成用于输出显示的第一内存位图。 在将海图文件中当前屏幕部分绘制为可以直接用于显示输出的内存位图之前，需要将海图文件中的海图元素用表达库进行表达后叠加，以往在对海图元素的绘制通常是按照海图元素本身排布的顺序依次进行的，这样对点元素、线元素、面元素的绘制是交叉重叠进行的，由于点、线、面元素的绘制方式并不一样，绘制时所使用的步骤也不一样，所以切换时绘制方式的变化会带来处理器与高速缓存中的指令及程序数据的高频次更迭达不到高效流处理的效果，效率会非常低下，在加入了归类模块后将第一有效海图元素集根据头文件中的信息分别归类至点元素组、线元素组、面元素组，将各元素组中的元素分别依次进行表达，这样对于每一元素组采用的绘制算法模块相同，避免了因绘制元素种类不同而带来的处理器与高速缓存中的指令与程序的切换，优化了处理效率。 对面元素组的绘制，就是对面元素组表达出的大量的矢量多边形进行绘制，而这些矢量多边形中有非常大比例的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种VxWorks平台电子海图引擎，包括图库管理模块、内存海图库管理模块；所述图库管理模块，包括海图文件库、海图文件管理模块、图库调度模块，所述海图文件库用于存储海图文件，所述海图文件管理模块用于管理所述海图文件库， 所述图库调度模块用于获取实时的屏幕显示区域信息，根据接收的实时屏幕显示区域信息更新内存中第一海图文件集，内存海图库管理模块，用于读取由所述图库调度模块更新至内存中的所述第一海图文件集、实时屏幕显示区域信息，根据实时屏幕显示区域设置显示缓冲区域，由所述显示缓冲区域从第一海图文件集中确定第一有效海图元素集，对所述第一有效海图元素集建立索引文件；其特征在于，还包括海图元素归类模块，面元素填充模块，显示模块，所述海图元素归类模块用于将第一有效海图元素集中的海图元素分别归类至点元素组、线元素组、面元素组；所述面元素填充模块用于将面元素组生成为面元素内存位图，所述面元素填充模块包括面元素组第一预处理模块、多边形剪裁模块、多边形填充模块；所述面元素组第一预处理模块用于将待处理文件中表示矢量多边形的点集合列表转换为能够表示矢量多边形处于屏幕显示区域内部分的点最小子集合列表，所述多边形剪裁模块用于将点最小子集合列表转换为待填充矢量多边形点集合列表，所述待填充矢量多边形点集合列表只表达点最小子集合列表表达区域所处于屏幕显示区域内的子区域；所述多边形填充模块将待填充矢量多边形点集合列表着色填充为面元素位图；显示模块，用于将点元素组的各个点、线元素组的各条线分别用标准表达库表达为点标准显示、线标准显示后叠加至面元素位图后生成用于输出显示的第一内存位图。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：漆帅，刘宇，卢新平，吴小文，吴选，周密，王楠，邬民莺，彭银辉，
申请(专利权)人：成都天奥信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51