[發明專利]線上測算壁畫面積的方法

有效

• 申請號: 201811092496.4
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109445756B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 滕婧;高雅弟;周蓉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06F30/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了一種線上測算壁畫面積的方法，將JS地圖庫Leaflet應用到壁畫線上管理中，使用測量插件leaflet?measure進行壁畫的尺寸和面積測算，并將leaflet?measure中使用的地理坐標系轉換為平面直角坐標系，距離計算方法改為平面直角坐標系中計算兩點之間距離的公式，計算面積的方法采用向量積計算。針對leaflet?measure計算總面積時所存在的矢量面積抵消問題，提出一種分割多邊形方案，將有交叉的路徑圍出的面積分割為若干個多邊形單獨進行向量積計算，最后計算所有多邊形的面積和。本發明的方法能夠對壁畫的尺寸和面積進行正確測算，從而實現通過網絡遠程查看和管理壁畫數據的功能。

技術領域

本發明屬于壁畫管理保護領域，具體地涉及一種線上測算壁畫面積的方法。

背景技術

我國歷史悠久，文化古跡眾多，其中分布在各古跡中的壁畫一直受到考古界的重視，為了更加方便對壁畫進行管理和保護，需要了解壁畫的尺寸和面積。壁畫線上管理可以讓專家學者不用實際到達壁畫所在地，通過網絡查看壁畫的保存現狀，更加方便的測算和統計壁畫的尺寸和面積。目前對于壁畫尺寸和面積的測算算法實現基于現有地圖網站中使用的計算路徑和面積的JS地圖庫Leaflet。Leaflet是一個為建設移動設備友好性而開發的開源的互動地圖JavaScript庫。它具有開發人員開發在線地圖需要的大部分功能，還支持插件擴展。Leaflet的插件有很多種，壁畫線上管理需要使用的是其中的leaflet-measure測量插件，該插件頁面清楚、操作簡單，可以更方便的應用到壁畫線上管理中用于壁畫的尺寸和面積的測算。不過leaflet-measure本身為地理坐標系，計算路徑長度和面積的算法公式為獲取經緯度坐標計算地球表面兩點之間距離和多點圍成的面積，這與二維平面上計算壁畫尺寸和面積的方法不同。

因此本發明提出將leaflet-measure本身的地理坐標系轉換為平面直角坐標系，計算路徑長度的方法改為平面直角坐標系中計算兩點之間距離的公式，計算面積的方法采用向量積計算，即根據多邊形的頂點坐標計算多邊形面積，但leaflet-measure計算交叉路徑圍成的面積時會出現矢量面積抵消的問題。矢量面積抵消問題會使路徑存在交叉的面積計算錯誤，如圖1，路徑A-B-C-D-E-A圍出了一個三角形ABF和四邊形CDEF，如果按照向量積計算順時針路徑面積為正，逆時針路徑面積為負，得出的面積為S_ΔABF+S_◇CDEF，即陰影兩部分會相互抵消，只剩下四邊形CDEG，但實際面積應該為S_ΔABF+S_◇CDEF。

發明內容

為了解決上述問題，本發明將JS地圖庫Leaflet應用到壁畫線上管理中，使用測量插件leaflet-measure進行壁畫的尺寸和面積測算，并將leaflet-measure中使用的地理坐標系轉換為平面直角坐標系，距離計算方法改為平面直角坐標系中計算兩點之間距離的公式，計算面積的方法采用向量積計算，因為leaflet-measure使用向量積計算面積存在上面描述的矢量面積抵消問題，本發明提出一個分割多邊形的算法，即將有交叉的路徑圍出的面積分割為若干個多邊形單獨進行向量積計算，最后計算所有多邊形的面積和。

本發明提出一種線上測算壁畫面積的方法，包括：

將JS地圖庫Leaflet應用到壁畫線上管理，并使用其中的leaflet-measure測量插件作為壁畫尺寸和面積測算的基礎；

將leaflet-measure中原本的地理坐標系換為平面直角坐標系，同時將計算地球表面距離和面積的公式替換為二維平面計算距離和面積的公式；

控制壁畫與線上屏幕顯示之間的比例尺，并設計壁畫尺寸和面積測算結果的展示效果。

進一步，屏幕上點擊獲取到的一點用平面直角坐標系中的(x，y)表示；距離計算方法改為平面直角坐標系中計算兩點之間距離的公式。

進一步，使用向量積進行面積計算，即根據多邊形的頂點坐標計算多邊形面積。