地貌晕渲制图中混合设色方法及晕渲地图技术

本发明专利技术涉及地貌晕渲制图混合设色方法及由该方法得到地图。该方法包括下述步骤：（１）根据地貌晕渲中分层设色方法确定高程带，将制图区域的高程范围划分为２个或２个以上高程带；（２）将平地与山地的交界线或海岸线作为渐变设色和分层设色两种设色模式的交界线，在山地区域使用渐变设色，在平坦区域、海域部分使用分层设色。本发明专利技术方法简单，方便计算机处理地貌晕渲的制图过程，按照此方法，可以设计出同时具有渐变设色和分层设色方法的优点，而避免各自缺点的地貌晕渲图，能得到细腻生动、层次分明的晕渲产品的质量，效果明显。无论作为普通地图的底图或者单独成图，能够让读图者易于认知到制图区域的地形地貌特征，加强地图的美观性和可读性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开一种地貌晕渲制图混合设色方法以及地图表达形式。更具体的说，本专利技术是涉及一种提高地图晕渲三维立体效果的表达能力和方法。
技术介绍
地貌晕渲图是一种根据假定光源对地面照射所产生的阴影强弱明暗程度，表现地貌的三维立体效果，显示地貌起伏形态的地图产品。其制图方法是，通过控制光照模型和光源位置模拟光源对地面照射产生的阴影强弱和明暗程度，投影到平面上达到模拟地貌起伏的效果，形成具有阴影和明暗变化的晕渲图像。分层设色方法是指按照地面高程的不同，对高程进行分层分段，对每层赋予不同的颜色，该方法的特点是能严格区分各高程段，层次清晰，缺点是图面效果不细腻。渐变设色方法是基于晕渲制图原理表达三维立体效果的设色方式，具体指按照地面高程的不同，在分层的基础上，设定各分界线的颜色，用内插方法根据上下分界线颜色得到各高程的颜色，该方法的特点是能够让各个不同高程之间颜色过渡自然，产生的图面效果较分层设色细腻生动，但该方法模糊了各个高程之间的界线，难以区分高差较小的区域，不利于表现地形的梯度性和层次性；现有晕渲制图技术和产品中，或采用分层设色，或采用渐变设色，两者互相独立。本专利技术是在地貌晕渲法中，引入分层设色法的制作方法，将分层设色和晕渲法的渐变设色统一于同一晕渲图中，兼顾两者的优点而避免两者的不足。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种晕渲制图中混合设色方法，该方法制作的地貌晕渲图，既能细腻生动地表达地貌形态，也能清晰地勾勒出各个高程层次，从而使地貌晕渲面俊朗清晰，层次分明，可提升计算机地貌晕渲产品的质量。本专利技术提供的技术方案是晕渲制图中晕渲混合设色方法，包括下述步骤(1)根据制图区域的地貌特征确定等高距，将制图区域的高程范围划分为2个或2个以上高程带；(2)将平地与山地的交界线或海岸线作为渐变设色和分层设色两种设色模式的交界线，在山地区域使用渐变设色，在平坦区域、海域部分使用分层设色。在上述方法中记等高距序列为{Hi}，i＝0，1，2，…，n，n≥2，Hi为各等高距，对应于Hi设置的颜色序列为{Ci}，i＝0，1，2，…，m，m≥2，渐变设色时，m＝n，Ci为对应于各等高距的颜色，分层设色时，m＝n-1，Ci为对应于各高程段间的颜色，在CMYK模式下，记Cc，Cm，Cy，Ck为CMYK模式中各颜色分量，设色模式分界线为序列{Fi}，i＝0，1，2，…，e，e≤n，Fi为各设色模式分界线，将等高距序列{Hi}分为若干组设色模式，对任一设色模式分界线F∈{Fi}，如果F{Hi}，则将F插入{Hi}中，形成新的高程分界序列{H0，H1，…，F，…Hn-1，Hn}；对于地貌晕渲中任一高程H′，通过比较H′与{Fi}的各元素的大小，确定H′落在{Fi}所划分的具体区间，根据该区间对应的设色模式，按照以下规则获取对应颜色值C′规则1为渐变设色模式时，设H′处在{Hi}中两相邻等高距Ha，Hb之间，Ha，Hb∈{Hi}，Ha＜Hb，Ha，Hb对应的颜色分别为Ca，Cb，按公式(1)计算C′的各CMYK颜色分量Cc′，Cm′，Cy′，Ck′Cc′=Cac+H′-HaHb-Ha×(Cbc-Cac)Cm′=Cam+H′-HaHb-Ha×(Cbm-Cam)Cy′=Cay+H′-HaHb-Ha×(Cby-Cay)Ck′=Cak+H′-HaHb-Ha×(Cbk-Cak)---(1)]]>规则2 为分层设色模式时，设H′处在{Hi}中两相邻高程分界线Ha，Hb之间，Ha，Hb∈{Hi}，Ha＜Hb，(Ha，Hb)高程段对应的颜色为Ct，则C′＝Ct。本专利技术还提供了由上述方法得到的晕渲地图。本专利技术提供的地图产品形式(1)同时包含这分层设色和渐变设色两种设色方式；(2)此图可用于任何为增强地面表达能力的各类地图产品中，既可以作为背景，也可以作为主要表达手段。本专利技术根据制图区域的地貌特征及制图要求，设定不同设色模式的分界线，设定各区间的设色模式，其一般规律是如果需要明确表达同等高距间的界线时采用分层设色模式，如果不需要明确区分各等高距，则采用渐变设色模式表达高程的渐变过程。本专利技术的制作地图方法简单，方便计算机处理地貌晕渲的制图过程，按照此方法，可以设计出同时具有渐变设色和分层设色方法的优点，而避免各自缺点的地貌晕渲图，能得到细腻生动、层次分明的晕渲产品的质量，效果明显。无论作为普通地图的底图或者单独成图，能够让读图者易于认知到制图区域的地形地貌特征，加强地图的美观性和可读性。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2本专利技术的包含分层设色和渐变设色的晕渲示例图。具体实施例方式为方便说明具体的实施方式，下面以一幅国家标准DEM数据为例加以说明，该幅数据图幅号为H48C001002，地处四川省绵阳市，高程范围为399.00～4948.00米，属于四川盆地，属于从高山往平地过渡的情形。1、按地貌晕渲图中分层设色的一般方法确定高程分界线序列{Hi}，(i＝0，1，2，…，n，n≥2)，Hi为各高程分界线，划分高程段，设置对应于Hi设置的颜色序列为{Ci}(i＝0，1，2，…，m，m≥2)，渐变设色时，m＝n，Ci为对应于各高程分界线的颜色，分层设色时，m＝n-1；本例中，按地貌晕渲图中分层设色的一般方法确定高程分界线序列{Hi}为{300，400，500，700，1000，1500，2000，3000，4000，5000}，设置对应于{Hi}所确定的高程段的颜色序列为{Ci}，其CMYK模式下的各分量为{(48，5，48，24)，(40，2，42，18)，(24，0，30，10)，(16，0，20，8)，(0，0，20，0)，(0，6，21，0)，(0，0，27，0)，(0，18，37，0)，(0，24，48，2)}；2、设定设色模式分界线为序列{Fi}，i＝0，1，2，…，e，e≤n，Fe为各设色模式分界线，将1中高程段分为若干组设色模式区间，对任一F∈{Fi}如果F{Hi}，i＝0，1，2，…，n≥2，则将F插入{Hi}中，形成新的高程分界序列{H0，H1，…，F，…Hn-1，Hn}，并为每组设色模式区间设定设色模式；本例中，该区域在高程为700米时，山地过渡到平地，所以设定设色模式分界线F0＝700，F0将1中高程段分为两组设色模式，大于700米的高程段设为渐变设色，低于700米的高程段设为分层设色；因为F0∈{Hi}，所以不需要插入{Hi}；3、对于地貌晕渲中任一高程H′，通过比较H′与{Fi}中各元素的大小关系，确定H′落在{Fe}所划分的具体区间，根据该区间对应的设色模式，按照以下规则获取对应颜色值C′规则1为渐变设色模式时，设H′处在{Hi}中两相邻等高距Ha，Hb之间，Ha，Hb∈{Hi}，Ha＜Hb，Ha，Hb对应的颜色分别为Ca，Cb，按公式(1)计算C′的各CMYK颜色分量Cc′，Cm′，Cy′，Ck′Cc′=Cac+H′-HaHb-Ha&本文档来自技高网...

【技术保护点】
地貌晕渲制图中混合设色方法，包括下述步骤：（１）根据地貌晕渲中分层设色方法确定高程带，将制图区域的高程范围划分为２个或２个以上高程带；（２）将平地与山地的交界线或海岸线作为渐变设色和分层设色两种设色模式的交界线，在山地区域使 用渐变设色，在平坦区域、海域部分使用分层设色。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李霖，朱海红，姜文亮，王红，应申，余建伟，张晓通，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]