態勢標繪系統標號重用設計

臧義華 梁佳 吳亞非

摘 要：戰場態勢圖成為信息化戰爭中各類指揮控制系統的核心。為提升參謀作戰標圖速度及繪制效果，提出以基本標號為基礎設計含義豐富的組合標號方法。將設計的組合標號作為一個整體保存入庫，繪制時通過基本標號進行繪制、屬性修改等操作，一次性完成軍標復雜含義符號繪制。實際應用表明，該設計可解決由于態勢標繪中軍用符號不可隨時增加而無法滿足需求的難題，使態勢圖標繪效率提高30%。

關鍵詞：態勢標繪;標號重用;組合調整;撤銷/恢復

DOI：10. 11907/rjdk. 201486 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）007-0122-05

Symbols Reuse Design of Situation Plotting System

ZANG Yi-hua， LIANG Jia， WU Ya-fei

（North China Institute of Computing Technology， Beijing 100083，China）

Abstract：The battlefield situation plotting in information warfare has become the core of all kinds of accusation systems， and the content that needs to be plotted is rich. However， the military requirements for the interoperability of the situation map lead to the military symbol not being able to increase by itself. This paper proposes a combination label with rich meaning based on the basic label， and then saves the designed combination label as a whole into the library. When drawing， the complex meaning military standard symbol is drawn at one time through the operations of basic label drawing and attribute modification. The difficulty that military symbols cannot be added at any time in situation mapping， and at the same time improves the efficiency of the staff plots. The application of the design in actual engineering can increase the efficiency of plotting situation by 30%.

Key Words：situation plotting system; symbol reuse; adjust combined symbol; undo/redo

0 引言

隨著計算機技術和通信技術的飛速發展，軍事作戰指揮與控制逐步向信息化與網絡化方向發展，軍用圖形處理系統服務于作戰指揮自動化和戰場環境數字化建設，提供戰場空間和時間態勢認知的信息系統。態勢標繪系統以地理信息系統為平臺，使用點、線、面符號和其它矢量符號，標繪各種對象，生成戰場態勢圖[1]。信息化戰爭中，戰場態勢圖已經成為各類指揮控制系統核心，標號則是態勢標繪的基礎。軍隊標號是一種部隊作戰指揮、作戰模擬和其它軍事活動中常用的隊列圖形符號[2-[3]。現代社會隨時會出現新需求，但軍用標號庫修改需要各級審批，不可能隨時修改;如果各部門自行增加標號必然導致生成的態勢圖在其它環境無法打開。同時，復雜的信息無法通過一個符號準確表達其含義，解決這類問題以往主要通過參謀對標繪軟件多個符號進行拼接、組合，但再次用到時又需要花費同等時間完成?！痘谒惴ńM合模型的軍標符號設計與實現》[4]一文，采用基于算法的圖元組合方案對軍標符號進行描述，提高軍標符號庫開放性;《動態軍標符號實現方法研究》[5]探討軍標符號控制點生成問題，本質上解決的是軍標符號繪制問題，但上述方法未涉及態勢標繪系統生成態勢圖互操作問題。本文以基本標號為基礎，設計含義豐富的組合標號，在提升標繪效率的同時保證態勢圖互操作：首先將生成的復雜有意義的組合符號保存到重用標號庫，然后從標號面板直接選擇標繪，通過鼠標點擊方式選中需要修改的基本標號，進行有針對性的修改。標繪重用標號需要繪制各個基本標號、修改形狀、編輯屬性等多個步驟，本文采用一次撤銷任意多個操作步驟方式，將繪制重用標號過程組合為一個整體，一次撤銷。

1 標號重用基本思想

態勢標繪時如果沒有需要的標號，會通過調整多個基本圖形形狀、顏色、填充等形成一個新的圖形。如標繪一個心形，但標號庫中沒有此標號，可通過圓弧、折線等基本圖形形成一個心形，如圖1所示。這個新的圖形一段時間內可能經常會用到，如果每次都重新調整不僅要花費很多時間，并且調整效果不佳，將新形成的圖形保存到重用標號庫就可很好地解決這個問題。

基本標號指標號庫中已有標號包括點狀標號、線狀標號等，如CDrawDot、CDrawLine等[6]。組合標號是將標繪的多個基本標號組合為一個整體作為新的標號，如CDrawCombo，可與標號庫已經存在的點標號、線標號一樣進行標繪、移動、縮放等操作。圖形對象模型如圖2所示，CDrawCombo記錄參與組合的所有標號，已經參與組合的標號不再作為一個獨立標號保存在標號鏈表中[7]。

標號基類CDrawObj負責記錄對象公共屬性如標號代碼、類型等，同時定義一些基本操作，如檢查是否選中、目標移動、縮放等，CDrawDot、CDrawLine、CDrawCombo根據各種類型特點處理標號屬性與操作。工具基類（CDrawTool）定義一些虛函數，如OnLButtonDown， OnMouseMove， OnLButtonDblClk等，這些函數在其子類中按照具體標號類型進行處理，CDotTool、CLineTool、CComboTool充當對應標號對象的類工廠角色， 由它創建對應類型標號對象，分別用于繪制對應類型，CSelectTool用于編輯已經繪制的標號，如標號選中、移動、縮放等操作[8]。

2 標號重用設計

標號重用設計步驟：①繪制多個圖形對象，調整屬性、位置、形狀等，形成一個具有意義且以后可多次使用的圖形;②將多個標號組合為一個組合標號;③輸入一個名稱，將該組合標號保存到重用標號庫;④通過標繪面板或查找方式找到已經保存的重用標號進行標繪;⑤如果重用標號需要微調則選中該組合進行調整，可調整組合中圖形對象的屬性。

XML（可擴展標記語言）用于標記電子文件使其具有結構性的標記語言，可用來標記數據、定義數據類型，是一種允許用戶對自己的標記語言進行定義的源語言。XML簡單，易于在任何應用程序中讀寫數據，所以重用標號庫采用XML文件格式[9]。

2.1 重用標號保存

重用標號庫中保存的信息要能滿足復原該組合標號，并能方便查找，因此需要將圖形對象外接矩形的寬高、屬性、相對定位點、組合標號名稱標識、各個基本標號的所有信息保存到庫中，同時還需要將組合標號的快照保存為圖片以便在標繪面板快速顯示。保存信息流程如下：①根據輸入的重用符號名稱，判斷該名稱符號是否已經存在，如果存在直接返回，不存在則保存組合對象名稱;②保存重用符號外接矩形的寬、高;③依次保存重用符號中各個基本圖形對象編碼、類型等基本信息，并保存基本圖形對象的相對位置信息，即以組合標號外接矩形的中心點為原點，計算各圖形對象的定位點與中心點偏差，同時保存基本圖形對象的屬性信息，如顏色、線型、線寬等。

態勢標繪時標號要與具體地理位置相結合，但此時需要使用屏幕坐標，否則標繪的重用符號會受地圖顯示比例尺影響。

2.2 標號繪制

重用標號繪制時，可通過標號面板或對話框查找方式確定要繪制的組合標號，根據組合標號名稱查找重用標號庫中組合標號信息。首先讀取組合標號信息，增加一個CDrawCombo組合對象，然后讀取重用標號庫中組合對象的寬、高，按照繪制尺寸要求計算比例Scale，再讀取重用標號庫中的數據，根據類型、編碼增加CDrawDot/CDrawLine對象，根據給定位置點和比例Scale計算基本標號在屏幕繪制的位置點、尺寸，最后修改基本圖形對象屬性，繪制出與保存屬性一致的組合標號。

2.3 組合調整

繪制的組合對象有時不能滿足要求，原因有二：①組合對象尺寸與標號庫中的不一致，可通過整體縮放組合對象方式使其與其它標號尺寸一致;②需要修改組合對象中部分要素屬性，如原本繪制為紅色的圖形對象需要修改為綠色，但其它屬性不變，這時可通過選中組合對象需要調整的部分進行修改[10-11]。組合標號調整流程如圖3所示。

此外，繪制組合對象隨時可取消組合，組合中的子圖形對象與從標號庫中直接繪制的標號同等使用，可在此基礎上增加、刪除、調整圖形對象，然后再次組合為新的組合標號。如果只需要在組合對象中增加部分圖形對象，則可不取消組合，直接繪制需要添加的圖形對象，然后再次組合即可。

2.4 重用標號庫維護

軍用態勢標號庫不可能隨著需求的變化隨時增加，但其表達的含義靈活多變。標號重用功能應用場合很多，重用組合對象也會不斷變化，需要對重用標號庫進行維護。重用標號庫中不滿足要求的組合對象分為兩種：①以后不再需要此種標號;②需要在原有組合對象中增加、調整部分圖形對象。 對于不再需要的組合對象可通過名稱查找該對象，刪除即可。在已經保存的組合對象中增加、修改子圖形對象時，要考慮標號繪制、調整的方便性，采用先在繪圖區繪制、調整組合對象，然后根據需要再繪制需要增加的圖形對象方法。調整圖形對象屬性，將組合對象和新增加的圖形對象重新組合，替換重用標號庫中的標號。

3 關鍵技術研究

由于系統每一步操作都可有效記錄，因而有進行Undo /Redo操作的基礎。將組合標號作為一個整體在數據管理中已經作了多個操作，如增加一個組合對象，繪制各個基本圖形對象，然后將這個圖形對象加入到組合對象中，在Undo /Redo中操作等。但這些操作是任意的，不可能先定義好再完成，因此本文采用自定義任意步驟撤銷恢復方式[13]。

3.1 數據模型

Undo/Redo操作按照Command模式思想設計， 即把每一個可能執行的操作命令當作對象看待，在每次操作時，不但要對圖形對象的數據集合進行操作，還要把相應操作的命令名稱和相關數據進行記錄和管理。為實現標號重用的一次性撤銷任意步驟操作，需要增加一個類CMultiCommond，將一次性撤銷的操作記錄到該類中，使用CCommandHistory記錄所有命令[14]。Undo/Redo數據模型如圖4所示。

CCommand基類定義了命令類基本方法，采用虛函數定義，即各個具體操作命令類需要根據自身功能對這些成員函數進行重載。GetName（）獲得命令名稱，GetUndoCommand（）獲得該命令執行Undo操作時對應命令類對象指針; GetRedoCommand（）獲得該命令執行Redo操作時對應命令類對象指針， Execute（）執行該命令[15]。

CMultiCommond類除了重載CCommand基類基本方法外，還需要增加AddCommand（）方法，用于將命令添加到該對象中，SetName（）用來設置多步動作名稱。

此外，一次撤銷/恢復任意步操作設計可在其它方面應用，如態勢標繪軟件一般都會針對特定需求開發一些快速標圖功能，按照用戶需要設置標號樣式，需要很多操作步驟才能完成，過去實現這些功能時不提供Undo/Redo，或者要很多次才能完成撤銷功能。但如果采用一次撤銷/恢復任意步操作設計即可實現一步操作一步撤銷，操作方式統一，用戶使用方便。

5 結語

本文以基本標號為基礎設計了含義豐富的組合標號，在提升標繪效率的同時保證了態勢圖的互操作，對于需要嚴格遵循標準而又有新使用需求的系統設計具有一定的借鑒意義，設計的撤銷/恢復方法可實現任意步驟撤銷，提高了效率。但本系統實現控制邏輯復雜，后續將進一步研究簡化方案。

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（責任編輯：杜能鋼）