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使用GMap.NET類庫,實現地圖軌跡回放。(WPF版)

前言

實現軌跡回放,GMap.NET有對應的類GMapRoute。這個類函式很少,功能有限,只能實現簡單的軌跡回放。要實現更復雜的軌跡回放,就需要自己動手了。

本文介紹一種方法,可以實現複雜的軌跡回放。有句話“功夫在詩外”,GMap.NET給你提供了基本地圖處理功能;但是不要讓CMap.NET束縛了手腳。你需要有深刻理解地圖實現原理,深入理解WPF動畫的原理,才能到達隨心所欲。最終的效果如下:

GMap.NET 顯示原理

地圖就是由許多方格“瓦片”組合而來。當你移動或縮放時,GMap.NET會根據當前位置、顯示視窗、縮放級別,到地圖伺服器獲取圖片。所以地圖控制元件本質上就是顯示圖片的控制元件,只是這些圖片包含了座標資訊。

地圖上加軌跡,就是在圖片上畫線。這些線要與gps座標點吻合。通過GMapMarker不僅可以加標註,也可以實現軌跡。需要將gps座標點轉換成控制元件的座標點,再連成線就可以了。本文就是通過GMapMarker實現了軌跡回放。

 1  實現軌跡顯示

 通過自定義控制元件UserControlMapRoute實現了軌跡顯示功能。需要將此控制元件加入到GMapMarker。

 GMapMarker _routeMaker = new GMapMarker(point);
 UserControlMapRoute routeCtrl = new UserControlMapRoute() { Marker = _routeMaker, MapCtrl = MainMap };
 routeCtrl.Init();
 _routeMaker.Shape 
= routeCtrl; //將圖層新增到地圖 this.MainMap.Markers.Add(_routeMaker);

UserControlMapRoute有兩個功能:顯示軌跡起始點,顯示軌跡。將軌跡顯示功能放在類MapRoutePath中實現。該類實現的功能就是根據gps座標顯示軌跡。該類包含的變數有:

  class MapRoutePath
    {
        public GMapControl MapCtrl { get; private set; } //地圖控制元件
        public Panel ParentPanel { get; private
set; } //父面板,將PathRouteLine加入面板。 public Path PathRouteLine { get; private set; } //顯示軌跡 List<PointLatLng> _listGpsPoint = new List<PointLatLng>(); List<Point> _listCtrlPt = new List<Point>(); public List<PointLatLng> ListGpsPoint => _listGpsPoint; //包含的gps座標 public List<Point> ListPathPoint => _listCtrlPt; //轉換成立控制元件座標 }

實現軌跡功能是變數PathRouteLine,該變數的父控制元件是ParentPanel(就是控制元件UserControlMapRoute 中的根Grid控制元件)。MapCtrl 控制元件主要作用就是提供了將gps座標轉換成控制元件座標的函式。

實現將gps做標註轉換成控制元件座標的方法:

        private void ToLocalPoint()
        {
            //_listGpsPoint儲存所gps座標 _listCtrlPt儲存轉換後控制元件座標
            _listCtrlPt.Clear();
            foreach (PointLatLng pt in _listGpsPoint)
            {
                Point ptGrid = ToCtrlPoint(pt);
                _listCtrlPt.Add(ptGrid);
            }
        }

        Point ToCtrlPoint(PointLatLng gpsPoint)
        {
            //轉換成GMap.NET控制元件座標
            GPoint ptOfMapCtrl = MapCtrl.FromLatLngToLocal(gpsPoint);

            //GMap.NET控制元件座標要轉換成 控制元件相對於直接父面板的座標
            Point ptToMapCtrl2 = new Point(ptOfMapCtrl.X, ptOfMapCtrl.Y);
            Point ptOfScreen = MapCtrl.PointToScreen(ptToMapCtrl2);
            Point ptOfParentPanel = ParentPanel.PointFromScreen(ptOfScreen);

            return ptOfParentPanel;
        }

座標轉換過程就是: GPS座標 --》 GMap.NET控制元件座標 --》 螢幕座標 --》 控制元件相對於直接父面板的座標。獲取了控制元件座標,就根據這些座標畫直線就行了。

       private static void CreatPath(Path path, List<Point> listPt)
        {
            if (listPt.Count <= 1)
            {
                path.Data = null;
                return;
            }

            PathFigure pathFigure = new PathFigure();
            pathFigure.StartPoint = listPt[0]; //起始點

            for (int i = 1; i < listPt.Count; i++)
            {
                //加入線段
                LineSegment line = new LineSegment() { Point = listPt[i] };
                pathFigure.Segments.Add(line);
            }

            PathGeometry geometry = new PathGeometry();
            geometry.Figures.Add(pathFigure);
            path.Data = geometry;
        }

2 實現軌跡回放.

要實現兩個功能:通過不同的線顏色來指示當前行動軌跡;提示當前所在的位置、用時等資訊的tip框。

軌跡移動 假如顯示軌跡的線顏色為紅色,通過綠色來顯示當前經過的位置。再增加一個變數_pathMoveRouteLine(型別也為Path) 就可以了。_pathMoveRouteLine的顏色為綠色,所顯示的路徑要和PathRouteLine 路徑完全相同。_pathMoveRouteLine路徑長度要實時計算出來,隨著時間推移,路徑不斷變長。需要增加一個定時器,不停的計算當前所在的位置。在定時器中,呼叫函式ShowRouteMove();

        private void ShowRouteMove()
        {
            //線路總長度
            double totalDistance = GetDistance();
            if (totalDistance == 0)
                return;

            //更加時間,計算當前走過的長度
            TimeSpan span = DateTime.Now - _startMoveTime;
            double curDistance = _moveSpeed * span.TotalHours;
            if (curDistance > totalDistance)
            {
                StopMove();
                curDistance = totalDistance;
            }


            Path path = CreateMovePath();
            //根據已走過的距離,獲取需要顯示的點
            List<Point> listCtrlPoint = GetListByDistance(curDistance);
            CreatPath(path, listCtrlPoint);

            ShowMoveTip(listCtrlPoint.Last(), curDistance);
        }

 

      //根據當前移動的距離,獲取相應的控制元件座標
        private List<Point> GetListByDistance(double distance)
        {
            List<Point> result = new List<Point>();

            double start = 0;
            int i = 0;
            PointLatLng lastPt = new PointLatLng();
            foreach (PointLatLng pt in ListGpsPoint)
            {
                i++;
                if (i == 1) //第一個點
                {
                    result.Add(ToCtrlPoint(pt));
                    lastPt = pt;
                    continue;
                }
                else
                {
                    double lineDistance = MapHelper.GetDistance(lastPt, pt);
                    lastPt = pt;
                    if (lineDistance == 0)
                        continue;

                    if ((start + lineDistance) == distance) //gps座標恰好符合當前的距離
                    {
                        result.Add(ToCtrlPoint(pt));
                        break;
                    }
                    else if ((start + lineDistance) < distance) //當前的點小於需要的距離
                    {
                        result.Add(ToCtrlPoint(pt));
                        start += lineDistance;
                    }
                    else
                    {
                        //最終的點 落在兩個gps點之間,需要進一步計算
                        double midDistance = distance - start;
                        double rate = midDistance / lineDistance;

                        Point endPoint = ToCtrlPoint(pt);
                        Point midPoint = MapHelper.GetMidPoint(result.Last(), endPoint, rate);
                        result.Add(midPoint);
                        break;
                    }
                }
            }
            return result;
        }
        
class MapHelper
    {
        //根據兩點座標,和在這兩點之間的比例,獲取計算後的座標
        internal static Point GetMidPoint(Point start, Point end, double rate)
        {
            Point result = new Point();
            result.X = start.X + rate * (end.X - start.X);
            result.Y = start.Y + rate * (end.Y - start.Y);
            return result;
        }
    }

提示框顯示 提示框所在的位置就是移動軌跡的最後一個點的位置。為了更好的顯示效果,最這個座標做一定的偏移:

       UserControlMoveTip _userControlMoveTip;
        private void ShowMoveTip(Point startPoint,double moveDistance)
        {
            if(_userControlMoveTip == null)
            {
                _userControlMoveTip = new UserControlMoveTip();
                _userControlMoveTip.HorizontalAlignment = HorizontalAlignment.Left;
                _userControlMoveTip.VerticalAlignment = VerticalAlignment.Top;
                ParentPanel.Children.Add(_userControlMoveTip);
            }

            if (_userControlMoveTip.ActualHeight == double.NaN)
            {
                _userControlMoveTip.Visibility = Visibility.Hidden;
                return;
            }

            _userControlMoveTip.Visibility = Visibility.Visible;
            _userControlMoveTip.TotalDistance = GetDistance();
            _userControlMoveTip.TotalTimeSpan = TimeSpan.FromHours(_userControlMoveTip.TotalDistance / _moveSpeed);
            _userControlMoveTip.MoveSpeed = _moveSpeed;
            _userControlMoveTip.MoveDistance = moveDistance;
            _userControlMoveTip.TimeElapse = (DateTime.Now - _startMoveTime);

            _userControlMoveTip.Margin = new Thickness(startPoint.X+5, startPoint.Y - _userControlMoveTip.ActualHeight-2, 0, 0);
        }
_userControlMoveTip是使用者控制元件,用來顯示總距離、已移動距離、移動時間等資訊。

後記:有些開發者反應GMap.NET控制元件的WPF版提供的功能不夠完善,有些功能不能採用拿來主義的方式。誠然,軟體開發越來越複雜,借鑑別人的程式碼是必須的,但是不能丟棄軟體開發的一些“基本功”。WPF確實不太好學,好多新的概念難以理解。好多開發者學習WPF淺嘗輒止,所以在使用一些控制元件時,感到茫然。