Geometry 对象浅析

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。 CHINAZ

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

GeometryEnvironment CHINAZ

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。
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以下为引用的内容： public IPolyline TestGeometryEnvironment() { CHINAZ     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; CHINAZ     spatialReferenceResolution.ConstructFromHorizon();     ISpatialReferenceTolerance spatialReferenceTolerance = spatialReferenceResolution as ISpatialReferenceTolerance;     spatialReferenceTolerance.SetDefaultXYTolerance();     ISpatialReference spatialReference = spatialReferenceResolution as ISpatialReference; CHINAZ     //Create an array of WKSPoint structures starting in the middle of the x,y domain of the      //projected coordinate system.     double xMin;     double xMax; CHINAZ     double yMin;     double yMax;     spatialReference.GetDomain(out xMin, out xMax, out yMin, out yMax);     double xFactor = (xMin + xMax) * 0.5; CHINAZ     double yFactor = (yMin + yMax) * 0.5;     WKSPoint[] wksPoints = new WKSPoint[10];     for (int i = 0; i < wksPoints.Length; i++) CHINAZ     { CHINAZ         wksPoints[i].X = xFactor + i;         wksPoints[i].Y = yFactor + i;     }     IPointCollection4 pointCollection = new PolylineClass(); CHINAZ     IGeometryBridge2 geometryBridge = new GeometryEnvironmentClass();     geometryBridge.AddWKSPoints(pointCollection, ref wksPoints);     IPolyline polyline = pointCollection as IPolyline;     polyline.SpatialReference = spatialReference; CHINAZ     return polyline; }

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　　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）。 CHINAZ

GeometryBag CHINAZ

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。
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以下为引用的内容： private IPolygon GeometryBag_Example(IFeatureClass featureClass) { CHINAZ     //Check input objects.     if (featureClass == null)     { CHINAZ         return null;     }     IGeoDataset geoDataset = featureClass as IGeoDataset;     ISpatialFilter queryFilter = new SpatialFilterClass(); CHINAZ     //Set the properties of the spatial filter here.     IGeometry geometryBag = new GeometryBagClass();     //Define the spatial reference of the bag before adding geometries to it. CHINAZ     geometryBag.SpatialReference = geoDataset.SpatialReference;     //Use a nonrecycling cursor so each returned geometry is a separate object.      IFeatureCursor featureCursor = featureClass.Search(queryFilter, false); CHINAZ     IGeometryCollection geometryCollection = geometryBag as IGeometryCollection;     IFeature currentFeature = featureCursor.NextFeature();     while (currentFeature != null) CHINAZ     { CHINAZ         //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; CHINAZ         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. CHINAZ     // 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(); CHINAZ     unionedPolygon.ConstructUnion(geometryBag as IEnumGeometry);     return unionedPolygon as IPolygon; }

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　　Points

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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。 CHINAZ

Multipoints CHINAZ

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。

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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。
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以下为引用的内容： public IPolyline ConstructMultiPartPolyline(IPolyline inputPolyline) { CHINAZ     IGeometry outGeometry = new PolylineClass();     //Always associate new, top-level geometries with an appropriate spatial reference.     outGeometry.SpatialReference = inputPolyline.SpatialReference;    CHINAZ     IGeometryCollection geometryCollection = outGeometry as IGeometryCollection;     ISegmentCollection segmentCollection = inputPolyline as ISegmentCollection;     //Iterate over existing polyline segments using a segment enumerator. CHINAZ     IEnumSegment segments = segmentCollection.EnumSegments;     ISegment currentSegment;     int partIndex = 0;;     int segmentIndex = 0;;   CHINAZ     segments.Next(out currentSegment,ref partIndex, ref segmentIndex);     while(currentSegment != null)     { CHINAZ         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  CHINAZ         //currentSegment at the specified location along currentSegment.         currentSegment.QueryNormal(esriSegmentExtension.esriNoExtension, 0.5, true, currentSegment.Length / 3, normal);            //Since each normal vector is not connected to others, create a new path for each one. CHINAZ         ISegmentCollection newPath = new PathClass();         object missing = Type.Missing;         newPath.AddSegment(normal as ISegment, ref missing, ref missing); CHINAZ         //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); CHINAZ     }     //The geometryCollection now contains the new, multipart polyline.     return geometryCollection as IPolyline; }

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　　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。 CHINAZ

Polyline结构图 CHINAZ

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　　Polygons CHINAZ

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。 CHINAZ

Polygon结构图

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　　Multipatch CHINAZ

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。

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　　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。

以下为引用的内容： public IMultiPatch CreateMultipatch() { CHINAZ     //Prepare the geometry material list.     IGeometryMaterial texture = new GeometryMaterialClass();     texture.TextureImage = "C:\\Temp\\MyImage.bmp"; CHINAZ     IGeometryMaterialList materialList = new GeometryMaterialListClass();     materialList.AddMaterial(texture);     //Create the multipatch.     IGeneralMultiPatchCreator multiPatchCreator = new GeneralMultiPatchCreatorClass(); CHINAZ     multiPatchCreator.Init(4, 1, false, false, false, 4, materialList);     //Set up part.     //Could also use a Ring or a TriangleFan. CHINAZ     multiPatchCreator.SetPatchType(0, esriPatchType.esriPatchTypeTriangleStrip);     multiPatchCreator.SetMaterialIndex(0, 0);     multiPatchCreator.SetPatchPointIndex(0, 0);     multiPatchCreator.SetPatchTexturePointIndex(0, 0); CHINAZ     //Set real-world points.     WKSPointZ upperLeft  = new WKSPointZ();     WKSPointZ lowerLeft  = new WKSPointZ();     WKSPointZ upperRight = new WKSPointZ(); CHINAZ     WKSPointZ lowerRight = new WKSPointZ();     upperLeft.X = 0;     upperLeft.Y = 0;     upperLeft.Z = 0; CHINAZ     upperRight.X = 300;     upperRight.Y = 0;     upperRight.Z = 0;     lowerLeft.X = 0; CHINAZ     lowerLeft.Y = 0;     lowerLeft.Z = -100;     lowerRight.X = 300;     lowerRight.Y = 1; CHINAZ     lowerRight.Z = -100;     multiPatchCreator.SetWKSPointZ(0, ref upperRight);     multiPatchCreator.SetWKSPointZ(1, ref lowerRight);     multiPatchCreator.SetWKSPointZ(2, ref upperLeft); CHINAZ     multiPatchCreator.SetWKSPointZ(3, ref lowerLeft);     //Set texture points.     //Set the texture coordinates for a panel.     WKSPoint textureUpperLeft  = new WKSPoint(); CHINAZ     WKSPoint textureLowerLeft  = new WKSPoint();     WKSPoint textureUpperRight = new WKSPoint();     WKSPoint textureLowerRight = new WKSPoint();     textureUpperLeft.X = 0; CHINAZ     textureUpperLeft.Y = 0;     textureUpperRight.X = 1;     textureUpperRight.Y = 0;     textureLowerLeft.X = 0; CHINAZ     textureLowerLeft.Y = 1;     textureLowerRight.X = 1;     textureLowerRight.Y = 1;     multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(0, ref textureUpperRight); CHINAZ     multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(1, ref textureLowerRight);     multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(2, ref textureUpperLeft);     multiPatchCreator.SetTextureWKSPoint(3, ref textureLowerLeft);     IMultiPatch multiPatch = multiPatchCreator.CreateMultiPatch() as IMultiPatch; CHINAZ     return multiPatch; }