基于ArcGIS Engine + C#实现用户自定义动态电力符号

ArcGIS Engine二次开发一般需要通过桌面产品来制作这些符号，然后通过专门的转换工具转换以后供AE使用。电力GIS应用当中，电力设备种类繁多，设备状态比较复杂，需要用不同的符号来表现电力设备的不通状态，此外电力技术的更新速度很快，新设备种类也不断推陈出新，用户往往要求提供符号定义工具以满足这些需求。本文以配电变压器为例，介绍一种使用ArcGIS Engine + C#二次开发模式下，可以让用户自己定义设备符号的一种方法。
一、符号定义
配电变压器符号如下图所示：

可以将这个符号分解成四个图元，两段线段，两个圆（圆弧）。用以下结构来描述图元：

public struct MetaData
{
public int Typ; // 图形类型 3：圆弧，0：线段
public double Scale; // 缩放
public int OffsX ; // 偏移(x)
public int OffsY; // 偏移(y)
public double Angle; // 旋转
public int x1; // 图元的第一点位置(x)
public int y1; // 图元的第一点位置(y)
public int x2; // 图元的第二点位置(x)
public int y2; // 图元的第二点位置(y)
public int x3; // 图元的第三点位置(x)
public int y3; // 图元的第三点位置(y)
public int x4; // 图元的第四点位置(x)
public int y4; // 图元的第四点位置(y)
} // 线段：第一点:起点坐标, 第二点:终点坐标, 第三点, 第四点为空

// 圆弧：第一点:圆弧所在圆所属矩形的左上角, 第二点:圆弧所在圆所属矩形的左右下角,第三点:圆弧起点；第四点:圆弧终点
// 圆弧方向为逆时针,对于圆x3,y3,x4,y4重合

各图元的坐标如下：

	Typ	x1	y1	X2	Y2	x3	Y3	X4	Y4
第一点	3	20	-70	160	70	90	-70	90	-70
第二点	3	100	-70	240	70	100	0	100	0
第三点	0	0	0	20	0	0	0	0	0
第四点	0	240	0	260	0	0	0	0	0

可以编写一个绘制简单图元的绘图工具，方便用户绘制这些图元，绘制好的图元存成以上格式，存入到数据库中，以方便系统读入。

一、自定义、实现符号类MyMarkerSymbol：
1．类的定义：
自定义符号需要实现以下四个接口：
IMarkerSymbol
ISymbol
IClone
IpersistVariant

MyMarkerSymbol类定义为：

public class MyMarkerSymbol :IMarkerSymbol,ISymbol,IClone,IPersistVariant
{
public MyMarkerSymbol()
{
//base.New();
Class_Initialize_Renamed();
}
}

构造函数，需将符号的角度传入。

public MyMarkerSymbol(double ange)
{
//base.New();
Class_Initialize_Renamed();
m_Angle = ange;
}
//成员变量
private int m_lPen;
private int m_lOldPen;
private int m_lHDC;
private double m_Angle;
private int m_SymbolIndex;
private ESRI.ArcGIS.Display.IDisplayTransformation m_pDispTrans;
private int m_lSize;

2．接口函数的实现：
要实现自定义符号需要实现这四个接口的多个函数，最重要的是ImarkerSymbol的三个函数：SetupDC，Draw和ResetDC。
SetupDC用于设置画笔画刷、颜色等信息。

public void SetupDC(int hDC, ITransformation transformation)
{
// TODO: 添加 MyMarkerSymbol.SetupDC 实现
m_lPen = CreatePen(0, 2, System.Convert.ToInt32(m_pColor.RGB));
m_lOldPen = SelectObject(hDC, m_lPen);
m_lHDC = hDC;
m_pDispTrans = (IDisplayTransformation)transformation;
}
hDC为画布句柄。

ResetDC函数，绘制完成后，进行资源释放和状态回复。

public void ResetDC()
{
// TODO: 添加 MyMarkerSymbol.ResetDC 实现
SelectObject(m_lHDC, m_lOldPen);
DeleteObject(m_lPen);
m_pDispTrans = null;
m_lHDC = 0;
}

Draw函数实现符号的绘制工作：

public void Draw(IGeometry Geometry)
{
// TODO: 添加 MyMarkerSymbol.Draw 实现
if (Geometry == null)
{
return;
}
ESRI.ArcGIS.Geometry.IPoint pPt;
pPt = (IPoint)Geometry;
int x;
int y;
if (m_pDispTrans == null)
{
x = (int)pPt.X;
y = (int)pPt.Y;
}
else
{
m_pDispTrans.FromMapPoint(pPt, out x, out y);
}
DrawMetas(x,y);
}
3．DrawMetas实现：
需要在画布上绘制两条直线合两个圆，可以通过调用Windows API函数来实现：

[System.Runtime.InteropServices.DllImport("gdi32")]

private static extern bool LineTo (int hdc,int x,int y );

[System.Runtime.InteropServices.DllImport("gdi32")]

public static extern bool MoveToEx(int hdc,int x,int y,LPPOINT lpPoint);

[System.Runtime.InteropServices.DllImport("gdi32")]

public static extern bool Arc

(int hdc,int X1,int Y1, int X2,int Y2,int X3, int Y3,int X4,int Y4);

4．图元旋转
自定义符号需要按指定角度进行旋转，直线旋转的方法比较简单，以下介绍圆弧的旋转方法：
以圆弧所在圆所属矩形的左上角为例:

旋转前的坐标为(x0,y0),旋转后的坐标为(x1,y1),计算出旋转半径r,alpha,则：
x1 = r*Math.Cos( alpha - mAngle );
y1 = r*Math.Sin( alpha - mAngle );
其他各定点也可以用同样方法计算。
计算出各顶点后调用以下方法绘制圆弧即可：
Arc(m_lHDC,(int)(x1),(int)(y1),(int)(x2),(int)(y2), (int)(x3),(int)(y3),(int)(x4),(int)(y4));

对于直线段可以用以下方法绘制即可：
LPPOINT prePos=new LPPOINT();
MoveToEx(m_lHDC,(int)x1,(int)y1,prePos);
LineTo(m_lHDC,(int)x2,(int)y2);

三、调用符号
1． 使用IsimpleRenderer接口渲染：

//定义render
IsimpleRenderer pSimpleRenderer = new SimpleRendererClass();

//定义自定义符号
MyMarkerSymbol mMyMarkerSymbol = new MyMarkerSymbol();

//渲染
IGeoFeatureLayer m_pGeoFeatureLayer;
pSimpleRenderer.Symbol = (ISymbol) mMyMarkerSymbol;

m_pGeoFeatureLayer = (IGeoFeatureLayer)ly;
m_pGeoFeatureLayer.Renderer = (IFeatureRenderer)pSimpleRenderer;

2． 使用IUniqueValueRenderer接口渲染：
IuniqueValueRenderer pRender = new UniqueValueRendererClass();

iAngleField = pFields.FindField("ANGLE");
for (int i=0;i< pFeatCls.FeatureCount(pQueryFilter) ;i++)
{
pFeat = pFeatCursor.NextFeature();
string x = null;
x = pFeat.get_Value(iField).ToString() ;
dAngle = (double)pFeat.get_Value(iAngleField);
SymbolIndex = int.Parse(pFeat.get_Value(iSymIndexField).ToString());
MyMarkerSymbol sym = new MyMarkerSymbol(dAngle);
pRender.AddValue( x,x, (ISymbol)msy);
}
pLyr.Renderer = (IFeatureRenderer)pRender;

以上介绍只能实现比较简单的动态符号，但只要完善其中的函数，就可以实现各种复杂的电力符号，应用到Arcgis Engine应用开发中，实现用户自定义设备符号，系统自动渲染。