专利名称：一种图形处理装置及方法
技术领域：
本发明是有关于一种图形处理领域，特别是有关于一种自动转换三维图表为二维 图表的装置及方法。
背景技术：
统计相关数据是分析事物最有效的手段之一，将大量的相关数据汇总后分类，组 成统计图表，可了解事物的状态。该统计图表，又称统计图或趋势图，是用于呈现某事物或某信息数据的发展趋势 的图形。统计图表包括多种类型，其中比较常见的一类为时空统计图表，而时空统计图表就 是用来呈现某种事物或信息在时间和空间上的信息数量和发展趋势的图表。时空统计在各 方面的应用非常多，比如说在统计某段时间内某条河流决溢次数的分析表达、某段时间内 全国各省GDP变化的表达分析等等。传统的二维图表只能表达时间与某事物/某信息数量的发展趋势，或空间与某事 物/某信息数量的发展趋势，而不能同时表达它们三者之间的关系。因此传统的时空统计 表达方法只能选择利用三维图表。但是三维图表存在着自身的缺陷，它难于在二维平面上 绘制和进行统计分析。通常需要通过计算机等处理装置模拟再现，从而便于观察分析三维 图表中每两个维度中的数据变化，或者在三个维度中的整体数据趋势。因此三维时空统计 图表的应用受到了限制。可见，为了便于观察分析，目前大部分的时空表达还采用将时间信息与空间信息 分开，然后分别在二维统计图表中与某事物或某参数进行统计分析的方式。可是，如此一来 时间、空间和参数数据，不能表示在一幅图表中，不利于整体分析判断。而时间、空间和参数 数据虽然能够同时表达在一幅三维图表，但仍存在不利于观察，不够直观的问题。故而，如何利用处理装置，将现有的三维图表转换为二维图表，以在二维图表中清 晰表达三维数据信息，从而便于进行整体的趋势分析，便于图表的呈现、获取、打印，为当前 产业中亟待解决的问题。
发明内容
本发明公开了一种图形处理装置及方法，其解决的技术问题在于，将三维图表自 动转换为二维图表。本发明解决的另一技术问题在于，在二维图表中明确表明三维空间的数据变化趋 势，并明确的表示三维图表中的第三轴的数据信息。本发明解决的另一技术问题在于，将三维图表自动转换为二维图表并输出显示。为实现上述目的，本发明公开了一种图形处理装置，包括数据获取部，用于获取一个三维图表的三轴坐标信息，该三轴包括第一轴、第二 轴、第三轴；符号设定部，该符号设定部用于设定至少一个地图符号，该地图符号用于表示该三维图表中的第三轴所表示的信息，不同的地图符号表示不同的第三轴坐标信息；图形转换部，用于根据该数据获取部所获取的三轴坐标信息，生成一个二维图表， 该二维图表包括第一轴和第二轴，该二维图表的第一轴所表示的信息与该三维图表的第一 轴所表示的信息一致，该二维图表的第二轴所表示的信息与该三维图表的第二轴所表示的 信息一致，利用该三轴坐标信息的第一、第二轴坐标信息确定在该二维图表上的对应位置， 在该位置上设置与该三维图表中的第三轴坐标信息对应的地图符号。
该不同的地图符号具有不同的大小、颜色、网纹或其组合。该地图符号包括圆形符号、方形符号、三角符号、星形或饼形符号。该装置还包括显示部，用于显示所生成的该二维图表。该图形转换部根据该不同的地图符号与不同的第三轴坐标信息的对应关系生成 一图例，输送至该显示部，与该二维图表一同显示。该数据获取部通过人机接口获得该三轴坐标信息，或者，从已存储的三维图表中 提取三轴坐标信息。本发明公开了一种图形处理方法，应用于一图形处理装置中，包括数据获取步骤，获取一个三维图表的三轴坐标信息，该三轴包括第一轴、第二轴、 第三轴；符号设定步骤，设定至少一个地图符号，该地图符号用于表示该三维图表中的第 三轴所表示的信息，不同的地图符号表示不同的第三轴坐标信息；图形转换步骤，根据所获取的三轴坐标信息，生成一个二维图表，该二维图表的第 一轴所表示的信息与该三维图表的第一轴所表示的信息一致，该二维图表的第二轴所表示 的信息与该三维图表的第二轴所表示的信息一致，利用该三轴坐标信息的第一、第二轴坐 标信息确定在该二维图表上的对应位置，在该位置上设置与该三维图表中的第三轴坐标信 息对应的地图符号。该图形转换步骤进一步包括根据该不同的地图符号与不同的第三轴坐标信息的 对应关系生成一图例，将该图例与该二维图表一同显示。该数据获取步骤进一步包括通过人机接口获得该三轴坐标信息，或者，从已存储 的三维图表中提取三轴坐标信息。该不同的地图符号具有不同的大小、颜色、网纹或其组合。该地图符号包括圆形符号、方形符号、三角符号、星形或饼形符号。通过本发明的技术方案，可将三维图表自动转换为二维图表。以便于分析和观察 事物在时空上的变化发展的规律。此外，利用本发明可容易的在二维平面上绘制、显示、打 印三维图表所表达的信息。
图1所示为本发明的一种图形处理装置的结构示意图；图2所示为第一轴的示意图；图3所示为第二轴的示意图；图4所示为本发明的一种图形处理装置的结构示意图；图5A、5B、5C所示为所生成的二维图表的示意图6所示为图形处理装置100的结构示意图；图7A、7B、7C所示为具备图例的二维图表的示意图；图8所示为图形处理方法的流程图。
具体实施例方式以下结合具体实施例，描述本发明的实现过程，以便于本领域的技术人员据以实 现本发明的技术方案。请参见图1所示为本发明的一种图形处理装置100的结构示意图。该装置100包 括数据获取部110、符号设定部120、图形转换部130。数据获取部110，用于获取一个三维图表的三轴坐标信息，该三轴包括第一轴、第 二轴、第三轴；符号设定部120，该符号设定部120用于设定至少一个地图符号，该地图符号用于 表示一种参数信息，该参数信息为该三维图表中的第三轴所表示的信息，不同的地图符号 表示不同的第三轴坐标信息；图形转换部130，用于根据该数据获取部110所获取的三轴坐标信息，生成一个二 维图表，该二维图表的第一轴所表示的信息与该三维图表的第一轴所表示的信息一致，该 二维图表的第二轴所表示的信息与该三维图表的第二轴所表示的信息一致，利用该三轴坐 标信息的第一、第二轴坐标信息确定在该二维图表上的对应位置，在该位置上设置与该三 维图表中的第三轴坐标信息对应的地图符号。具体的说，以三维时空统计图表为例，在一表示黄河于一定期间内决溢地点与时 间的三维图表中，具有三条坐标轴。第一轴为时间轴，第二轴为空间轴，第三轴为事件轴。 艮口，第三轴表示的信息为黄河决溢的次数。当然也可以调整三轴所对应的内容，例如第二轴 为时间轴，第一轴为空间轴，第三轴为事件轴。其他三维图表也适用本发明的技术方案。如图2所示为第一轴的示意图。该时间轴用来表示时间信息，在时间轴上用户可以根据需求来定义时间序列。所 谓时间序列，是指一组按时间(可以是秒、时、日、月、年等)顺序排列的数据序列，它是参数 的离散的随机过程。时间序列可以反映出事物的发展过程、方向和趋势，从而可以用于发现 事物的发展变化规律和预测未来。图2显示了黄河从公元1049年至公元1139年期间的黄 河决溢次数统计(每隔10年统计一次)。如图3所示为第二轴的示意图。第二轴为空间轴。空间轴用来表示空间信息，在空间轴上可以根据需求定义空间 序列。所谓空间序列是指空间环境的先后活动的顺序关系。空间序列可以反映事物在空间 上的变化过程和趋势，从而可以用于发现事物在空间上的规律。图3即为一个空间轴，它显 示了从公元1049年至公元1139年期间(每隔10年统计一次)黄河沿线各地(从永济到 历城)决溢次数的变化情况，图中的地名(古代地名)是按照距离进行排列(不等间距)。第三轴为事件轴。在本实施例中，事件轴用于表示黄河决溢的次数。例如，从1次 到9次。在该三维图表中，存在多个三轴坐标数据点，例如1080-1089年这10年间永济决 溢2次，1110-1119年这10年间濮阳决溢9次，1050-1059年这10年间东平决溢6次等等。
数据获取部110用于根据一幅三维图表，提取其中的各个坐标点，提取第一轴、第 二轴、第三轴的刻度信息。在一具体实施例中，数据获取部110可通过一人机接口 140(参见图4)获得用户 直接输入的三轴坐标信息。或者，通过该人机接口 140获得用户直接输入的三轴坐标信息 和三轴刻度信息。或者，通过该人机接口 140获得一记录有三轴坐标信息的数据表。数据 获取部110还可针对图形处理装置100中预先存储的三维图表，或与三维图表对应的数据 表进行处理。在一具体实施例中，数据获取部110可针对一幅三维图表，提取其中的各个坐标 点，并根据各个坐标点的坐标信息，特别是根据各个坐标点的值域范围自动生成三轴及其 刻度信息。例如，根据各点的年份分布，间隔的时段而生成第一轴刻度。根据第二轴的空间 信息而生成各个地点刻度。或者，通过人机接口 140由用户选择或调整刻度信息。符号设定部120用于设定地图符号。该地图符号用于表示该三维图表中的第三轴 所表示的信息，也就是说，该地图符号用于表示事件轴所对应的信息。承接上述实施例，地 图符号用于表示黄河决溢的次数。不同的地图符号表示黄河决溢的不同次数。例如，该地图 符号为圆形符号，圆形符号的大小不同可对应不同的次数，可参阅后续图5A所示。地图符 号还可以方形符号、三角符号、星形或饼形符号来表示。同一种符号可以以不同的大小、颜 色、网纹等来标示其对应不同的次数。或者，可采用不同形状的地图符号对应不同的次数。 例如圆形符号对应1次，三角符号对应2次等等。只要采用互不相同的符号，以标示不同的 第三轴坐标值即可。图形转换部130与数据获取部110连接，图形转换部130还与符号设定部120连 接。图形转换部130根据该数据获取部110所获取的三轴坐标信息，生成一个二维图表。在一具体实施例中，如果数据获取部110获取的是一个三维图表，图形转换部130 提取该三维图表的第一轴与第二轴及其刻度，作为二维图表的第一轴与第二轴及其刻度。 依次提取三维图表中每一个坐标点坐标，根据其第一轴、第二轴坐标，确定其在二维图表中 的位置。提取该坐标点的第三轴的坐标值，在符号设定部120中寻找与该第三轴的坐标值 对应的地图符号，并将该地图符号显示在所述已确定的位置上。在一具体实施例中，数据获取部110通过人机接口 140获得用户直接输入的三轴 坐标信息，提取其中的各个坐标点，并根据各个坐标点的坐标信息，自动生成三轴及其刻度 信息。图形转换部130获取所生成的第一轴与第二轴及其刻度，以作为二维图表的第一轴 与第二轴及其刻度。依次提取每条三轴坐标信息，根据其第一轴、第二轴坐标，确定其在二 维图表中的位置。提取该坐标点的第三轴的坐标值，在符号设定部120中寻找与该第三轴 的坐标值对应的地图符号，并将该地图符号显示在所述已确定的位置上。如图5A、5B、5C所示为所生成的二维图表的示意图。图5A所示为以圆形符号的不 同大小表示第三轴坐标值的实施例。图5B所示为以圆形符号的不同颜色表示第三轴坐标 值的实施例。图5C所示为以圆形符号的不同网纹表示第三轴坐标值的实施例。请参阅图6所示为图形处理装置100的结构示意图，在图形处理装置100中，还包 括一显示部150，用于显示所生成的该二维图表。另外，本发明还可根据需要，设置一打印输 出部160与图形转换部130相连接，用于打印输出由图形转换部130所产生的二维图表。另外，图形转换部130还可自符号设定部120中提取各个与第三轴坐标值对应的地图符号，以形成一图例，也就是一个对照表，用于在二维图表中清楚的表明第三轴坐标 值。图形转换部130将所生成的二维图表和图例一并进行显示输出，以使得三轴数据清楚 的表示在二维图表上。请参阅图7A、7B、7C所示为同时具备图例的二维图表的示意图。图 7A所示为以圆形符号的不同大小表示第三轴坐标值的实施例。图7B所示为以圆形符号的 不同颜色表示第三轴坐标值的实施例。图7C所示为以圆形符号的不同网纹表示第三轴坐 标值的实施例。另外，本发明还公开了一种图形处理方法，请参阅图8所示为图形处理方法的流 程图，具体 包括如下步骤步骤801，数据获取步骤，图形处理装置100获取一个三维图表的三轴坐标信息， 该三轴包括第一轴、第二轴、第三轴；步骤802，符号设定步骤，利用图形处理装置100设定至少一个地图符号，该地图 符号用于表示该第三轴所表示的信息，不同的地图符号表示不同的第三轴坐标信息；S卩，地图符号的不同大小可表示不同的第三轴坐标信息，或者，地图符号的不同类 型可表示不同的第三轴坐标信息；步骤803，图形转换步骤，图形处理装置100根据所获取的三轴坐标信息，生成一 个二维图表，该二维图表的第一轴所表示的信息与该三维图表的第一轴所表示的信息一 致，该二维图表的第二轴所表示的信息与该三维图表的第二轴所表示的信息一致，利用该 三轴坐标信息的第一、第二轴坐标信息确定在该二维图表上的对应位置，在该位置上设置 与该三维图表中的第三轴坐标信息对应的地图符号。其中，该步骤801进一步包括通过人机接口获得该三轴坐标信息，或者，从已存 储的三维图表中提取三轴坐标信息。其中，该步骤803中进一步包括根据该不同的地图符号与不同的第三轴坐标信 息的对应关系生成一图例，将该图例与该二维图表一同显示。通过本发明的技术方案，可将三维图表自动转换为二维图表。以便于分析和观察事物在时空上的变化发展的规律。在上述实施例中，可以很清 楚的看出黄河决溢在时间和空间上的规律，随着时间的变化，黄河的决溢得集中点在空间 上有一个从下游到上游再到下游的回溯的过程，并且在空间上黄河决溢集中在荥阳至东平 这段区域内。本发明的方法还可应用于显示任何三种要素之间的关系，可应用于与数学制图相 关的各种领域。此外，利用本发明可容易的在二维平面上绘制、显示、打印三维图表所表达的信 肩、ο以上为本发明的具体实现过程，请并非用于限制本发明的保护范围，本领域的技 术人员所能轻易思及的等效变形，均属于本发明公开的范围。
权利要求
一种图形处理装置，其特征在于，包括数据获取部，用于获取一个三维图表的三轴坐标信息，该三轴包括第一轴、第二轴、第三轴；符号设定部，该符号设定部用于设定至少一个地图符号，该地图符号用于表示该三维图表中的第三轴所表示的信息，不同的地图符号表示不同的第三轴坐标信息；图形转换部，用于根据该数据获取部所获取的三轴坐标信息，生成一个二维图表，该二维图表包括第一轴和第二轴，该二维图表的第一轴所表示的信息与该三维图表的第一轴所表示的信息一致，该二维图表的第二轴所表示的信息与该三维图表的第二轴所表示的信息一致，利用该三轴坐标信息的第一、第二轴坐标信息确定在该二维图表上的对应位置，在该位置上设置与该三维图表中的第三轴坐标信息对应的地图符号。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该不同的地图符号具有不同的大小、颜色、 网纹或其组合。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该地图符号包括圆形符号、方形符号、三角 符号、星形或饼形符号。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括 显示部，用于显示所生成的该二维图表。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该图形转换部根据该不同的地图符号与不 同的第三轴坐标信息的对应关系生成一图例，输送至该显示部，与该二维图表一同显示。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该数据获取部通过人机接口获得该三轴坐 标信息，或者，从已存储的三维图表中提取三轴坐标信息。
7.一种图形处理方法，应用于一图形处理装置中，其特征在于，包括数据获取步骤，获取一个三维图表的三轴坐标信息，该三轴包括第一轴、第二轴、第三轴；符号设定步骤，设定至少一个地图符号，该地图符号用于表示该三维图表中的第三轴 所表示的信息，不同的地图符号表示不同的第三轴坐标信息；图形转换步骤，根据所获取的三轴坐标信息，生成一个二维图表，该二维图表包括第 一轴和第二轴，该二维图表的第一轴所表示的信息与该三维图表的第一轴所表示的信息一 致，该二维图表的第二轴所表示的信息与该三维图表的第二轴所表示的信息一致，利用该 三轴坐标信息的第一、第二轴坐标信息确定在该二维图表上的对应位置，在该位置上设置 与该三维图表中的第三轴坐标信息对应的地图符号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该图形转换步骤进一步包括根据该不同的 地图符号与不同的第三轴坐标信息的对应关系生成一图例，将该图例与该二维图表一同显示。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该数据获取步骤进一步包括通过人机接口 获得该三轴坐标信息，或者，从已存储的三维图表中提取三轴坐标信息。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该不同的地图符号具有不同的大小、颜色、 网纹或其组合。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该地图符号包括圆形符号、方形符号、三角 符号、星形或饼形符号。
全文摘要
本发明公开了一种图形处理装置及方法，装置包括数据获取部，用于获取一个三维图表的三轴坐标信息；符号设定部，用于设定至少一个地图符号，该地图符号用于表示该三维图表中的第三轴所表示的信息，不同的地图符号表示不同的第三轴坐标信息；图形转换部，用于根据该数据获取部所获取的三轴坐标信息，生成一个二维图表，该二维图表的第一轴所表示的信息与该三维图表的第一轴所表示的信息一致，该二维图表的第二轴所表示的信息与该三维图表的第二轴所表示的信息一致，利用该三轴坐标信息的第一、第二轴坐标信息确定在该二维图表上的对应位置，在该位置上设置与该三维图表中的第三轴坐标信息对应的地图符号。
文档编号G06T11/20GK101840583SQ201010143969
公开日2010年9月22日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者余卓渊, 李洪省, 王英杰, 罗斌, 苏艳军 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所