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Geometry 对象浅析

    作者:Flyingis

    ArcEngine Geometry库定义了基本几何图形的矢量表达形式,顶级的几何图形有Points、Multipoints、Polylines、Polygons、Multipatches,Geodatabase和绘图系统使用这些几何图形来定义其他各种形状的特征和图形,提供了编辑图形的操作方法和地图符号系统符号化特征数据的途径。

    Geometry库中几个核心类和接口构成了Geometry对象的基本框架。

    GeometryEnvironment

    GeometryEnvironment提供了从不同的输入、设置或获取全局变量来创建几何图形的方法,以便控制geometry方法的行为。GeometryEnvironment对象是一个单例对象。
public IPolyline TestGeometryEnvironment()
{
    ISpatialReferenceFactory spatialReferenceFactory 
= new SpatialReferenceEnvironmentClass();

    
//Create a projected coordinate system and define its domain, resolution, and x,y tolerance.
    ISpatialReferenceResolution spatialReferenceResolution = spatialReferenceFactory.CreateProjectedCoordinateSystem((int)esriSRProjCSType.esriSRProjCS_NAD1983UTM_11N) as ISpatialReferenceResolution;
    spatialReferenceResolution.ConstructFromHorizon();
    ISpatialReferenceTolerance spatialReferenceTolerance 
= spatialReferenceResolution as ISpatialReferenceTolerance;
    spatialReferenceTolerance.SetDefaultXYTolerance();
    ISpatialReference spatialReference 
= spatialReferenceResolution as ISpatialReference;

    
//Create an array of WKSPoint structures starting in the middle of the x,y domain of the 
    
//projected coordinate system.

    
double xMin;
    
double xMax;
    
double yMin;
    
double yMax;
    spatialReference.GetDomain(
out xMin, out xMax, out yMin, out yMax);

    
double xFactor = (xMin + xMax) * 0.5;
    
double yFactor = (yMin + yMax) * 0.5;

    WKSPoint[] wksPoints 
= new WKSPoint[10];
    
for (int i = 0; i < wksPoints.Length; i++)
    
{
        wksPoints[i].X 
= xFactor + i;
        wksPoints[i].Y 
= yFactor + i;
    }


    IPointCollection4 pointCollection 
= new PolylineClass();

    IGeometryBridge2 geometryBridge 
= new GeometryEnvironmentClass();
    geometryBridge.AddWKSPoints(pointCollection, 
ref wksPoints);

    IPolyline polyline 
= pointCollection as IPolyline;
    polyline.SpatialReference 
= spatialReference;

    
return polyline;
}

    new GeometryEnvironmentClass仅仅是创建了一个指向已存在的GeometryEnvironmentClass的引用。注意IGeometryBridge2接口的使用,addWKSPoints方法将WKSPoint二维点添加到PointCollection中,用于构建path、ring、polyline、polygon,或增加新点到Multipoint、TriangleFan、TriangleStrip。在Geometry库中,除了IGeometryBridge2还有IGeometryBridge接口,后者继承了前者,增加了一些编辑功能(添加点、插入点、重置点、分段等)。

    GeometryBag

    GeometryBag是支持IGeometry接口的几何对象引用的集合,任何几何对象都可以通过IGeometryCollection接口添加到GeometryBag中,但是在使用拓扑操作的时候,需要注意不同类型的几何类型可能会有相互不兼容的情况。在向GeometryBag中添加几何对象的时候,GeometryBag对象需要指定空间参考,添加到其中的几何对象均拥有和GeometryBag对象一样的空间参考。
private IPolygon GeometryBag_Example(IFeatureClass featureClass)
{

    
//Check input objects.
    if (featureClass == null)
    
{
        
return null;
    }


    IGeoDataset geoDataset 
= featureClass as IGeoDataset;
    ISpatialFilter queryFilter 
= new SpatialFilterClass();

    
//Set the properties of the spatial filter here.
    IGeometry geometryBag = new GeometryBagClass();

    
//Define the spatial reference of the bag before adding geometries to it.
    geometryBag.SpatialReference = geoDataset.SpatialReference;

    
//Use a nonrecycling cursor so each returned geometry is a separate object. 
    IFeatureCursor featureCursor = featureClass.Search(queryFilter, false);

    IGeometryCollection geometryCollection 
= geometryBag as IGeometryCollection;
    IFeature currentFeature 
= featureCursor.NextFeature();

    
while (currentFeature != null)
    
{
        
//Add a reference to this feature's geometry into the bag.
        
//You don't specify the before or after geometry (missing),
        
//so the currentFeature.Shape IGeometry is added to the end of the geometryCollection.
        object missing = Type.Missing;
        geometryCollection.AddGeometry(currentFeature.Shape, 
ref missing, ref missing);

        currentFeature 
= featureCursor.NextFeature();
    }


    
// Create the polygon that will be the union of the features returned from the search cursor.
    
// The spatial reference of this feature does not need to be set ahead of time. The 
    
// ConstructUnion method defines the constructed polygon's spatial reference to be the same as 
    
// the input geometry bag.
    ITopologicalOperator unionedPolygon = new PolygonClass();
    unionedPolygon.ConstructUnion(geometryBag 
as IEnumGeometry);

    
return unionedPolygon as IPolygon;
}


    Points

    一个点包括X、Y坐标,同时可以增加M、Z值及ID属性来扩展点的功能。

    Multipoints

    点的集合,多点组成Multipoint几何类型,使用multipoint对象实现了的IPointCollection接口可以访问所有的点元素,这些点同样可以拥有M、Z值及ID属性来获得更多的地理空间内涵。

    下面列举一个例子,通过一个已知的polyline来定义一个新的multipart polyline。

public IPolyline ConstructMultiPartPolyline(IPolyline inputPolyline)
{
    IGeometry outGeometry 
= new PolylineClass();

    
//Always associate new, top-level geometries with an appropriate spatial reference.
    outGeometry.SpatialReference = inputPolyline.SpatialReference; 
 
    IGeometryCollection geometryCollection 
= outGeometry as IGeometryCollection;

    ISegmentCollection segmentCollection 
= inputPolyline as ISegmentCollection;

    
//Iterate over existing polyline segments using a segment enumerator.
    IEnumSegment segments = segmentCollection.EnumSegments;

    ISegment currentSegment;
    
int partIndex = 0;;
    
int segmentIndex = 0;;  
    segments.Next(
out currentSegment,ref partIndex, ref segmentIndex);
    
while(currentSegment != null)
    
{
        ILine normal 
= new LineClass();

        
//Geometry methods with _Query_ in their name expect to modify existing geometries. 
        
//In this case, the QueryNormal method modifies an existing line
        
//segment (normal) to be the normal vector to 
        
//currentSegment at the specified location along currentSegment.
        currentSegment.QueryNormal(esriSegmentExtension.esriNoExtension, 0.5true, currentSegment.Length / 3, normal); 
 
        
//Since each normal vector is not connected to others, create a new path for each one.
        ISegmentCollection newPath = new PathClass();
        
object missing = Type.Missing;
        newPath.AddSegment(normal 
as ISegment, ref missing, ref missing);
        
//The spatial reference associated with geometryCollection will be assigned to all incoming paths and segments.
        geometryCollection.AddGeometry(newPath as IGeometry, ref missing, ref missing);

        segments.Next(
out currentSegment,ref partIndex, ref segmentIndex);
    }

    
//The geometryCollection now contains the new, multipart polyline.
    return geometryCollection as IPolyline;
}


    ISegment接口的QueryNormal方法用来在弧段上的某一点生成该弧段的法线,指定其长度,这样就生成了新的segment,并且多个path添加到geometryCollection中,以IPolyline的形式返回。

    Polylines

    Polylines是有序path组成的集合,可以拥有M、Z和ID属性值。Polyline对象的IPointCollection接口包含了所有节点的复制,IGeometryCollection接口可以获取polyline的paths,ISegmentCollection接口可以获取polyline的segments。

    Polyline结构图

    Polygons

    Polygon是一系列rings组成的集合,可以拥有M、Z和ID属性值。每一个ring由一个或多个segment组成,Polygon或ring对象的IPointCollection接口包含了所有节点的复制,IGeometryCollection接口可以获取polygon的rings,ISegmentCollection接口可以获取polygon的segments。

    Polygon结构图


    Multipatch

    Multipatch用于描述3D面状几何类型,由一系列的矢量三角形构成,如果其中的part是一个ring,那么它必须是封闭的,第一个节点和最后一个节点相同,另外每个part所包含节点的顺序非常重要,Inner Rings在Outer Rings之后,代表单个表面patch的一系列rings必须由第一个ring开始。


    在9.0以后的开发包中,使用IGeneralMultiPatchCreator创建新的Multipatch,IGeometryMaterial进行材质贴图。

public IMultiPatch CreateMultipatch()
{
    
//Prepare the geometry material list.
    IGeometryMaterial texture = new GeometryMaterialClass();
    texture.TextureImage 
= "C:\\Temp\\MyImage.bmp";

    IGeometryMaterialList materialList 
= new GeometryMaterialListClass();
    materialList.AddMaterial(texture);

    
//Create the multipatch.
    IGeneralMultiPatchCreator multiPatchCreator = new GeneralMultiPatchCreatorClass();
    multiPatchCreator.Init(
41falsefalsefalse4, materialList);

    
//Set up part.

    
//Could also use a Ring or a TriangleFan.
    multiPatchCreator.SetPatchType(0, esriPatchType.esriPatchTypeTriangleStrip);
    multiPatchCreator.SetMaterialIndex(
00);
    multiPatchCreator.SetPatchPointIndex(
00);
    multiPatchCreator.SetPatchTexturePointIndex(
00);

    
//Set real-world points.
    WKSPointZ upperLeft  = new WKSPointZ();
    WKSPointZ lowerLeft  
= new WKSPointZ();
    WKSPointZ upperRight 
= new WKSPointZ();
    WKSPointZ lowerRight 
= new WKSPointZ();

    upperLeft.X 
= 0;
    upperLeft.Y 
= 0;
    upperLeft.Z 
= 0;
    upperRight.X 
= 300;
    upperRight.Y 
= 0;
    upperRight.Z 
= 0;
    lowerLeft.X 
= 0;
    lowerLeft.Y 
= 0;
    lowerLeft.Z 
= -100;
    lowerRight.X 
= 300;
    lowerRight.Y 
= 1;
    lowerRight.Z 
= -100;

    multiPatchCreator.SetWKSPointZ(
0ref upperRight);
    multiPatchCreator.SetWKSPointZ(
1ref lowerRight);
    multiPatchCreator.SetWKSPointZ(
2ref upperLeft);
    multiPatchCreator.SetWKSPointZ(
3ref lowerLeft);

    
//Set texture points.
    
//Set the texture coordinates for a panel.
    WKSPoint textureUpperLeft  = new WKSPoint();
    WKSPoint textureLowerLeft  
= new WKSPoint();
    WKSPoint textureUpperRight 
= new WKSPoint();
    WKSPoint textureLowerRight 
= new WKSPoint();

    textureUpperLeft.X 
= 0;
    textureUpperLeft.Y 
= 0;
    textureUpperRight.X 
= 1;
    textureUpperRight.Y 
= 0;
    textureLowerLeft.X 
= 0;
    textureLowerLeft.Y 
= 1;
    textureLowerRight.X 
= 1;
    textureLowerRight.Y 
= 1;

    multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(
0ref textureUpperRight);
    multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(
1ref textureLowerRight);
    multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(
2ref textureUpperLeft);
    multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(
3ref textureLowerLeft);
    IMultiPatch multiPatch 
= multiPatchCreator.CreateMultiPatch() as IMultiPatch;

    
return multiPatch;
}

    参考资料:ArcEngine 9.2帮助文档

posted on 2007-04-19 14:15 Flyingis 阅读(4427) 评论(4)  编辑  收藏 所属分类: ArcEngine

评论

# re: Geometry 对象浅析  回复  更多评论   

谢lz
2007-11-12 23:05 | jokocox@gmail.com

# re: Geometry 对象浅析  回复  更多评论   

写得不怎么样,希望把英语好好学习一下,不信您自己再看看文档
2008-03-05 12:09 | o(∩_∩)o...

# re: Geometry 对象浅析  回复  更多评论   

@o(∩_∩)o...

时间有限,写的比较匆忙,有问题的地方请指正。
2008-03-11 11:37 | Flyingis

# re: Geometry 对象浅析  回复  更多评论   

正在弄一些小困助程序,被这些Segment、ring搞懵了,谢谢你的文章。
2009-02-25 13:37 | 风雨中

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