c# wpf使用GMap.NET类库,实现地图轨迹回放

Z时代
2024-01-10
分类：综合

前言

实现轨迹回放，GMap.NET有对应的类GMapRoute。这个类函数很少，功能有限，只能实现简单的轨迹回放。要实现更复杂的轨迹回放，就需要自己动手了。

本文介绍一种方法，可以实现复杂的轨迹回放。有句话“功夫在诗外”，GMap.NET给你提供了基本地图处理功能；但是不要让CMap.NET束缚了手脚。你需要有深刻理解地图实现原理，深入理解WPF动画的原理,才能到达随心所欲。最终的效果如下：

GMap.NET 显示原理

地图就是由许多方格“瓦片”组合而来。当你移动或缩放时，GMap.NET会根据当前位置、显示窗口、缩放级别，到地图服务器获取图片。所以地图控件本质上就是显示图片的控件，只是这些图片包含了坐标信息。

地图上加轨迹，就是在图片上画线。这些线要与gps坐标点吻合。通过GMapMarker不仅可以加标注，也可以实现轨迹。需要将gps坐标点转换成控件的坐标点，再连成线就可以了。本文就是通过GMapMarker实现了轨迹回放。

1 实现轨迹显示

通过自定义控件UserControlMapRoute实现了轨迹显示功能。需要将此控件加入到GMapMarker。


GMapMarker _routeMaker = new GMapMarker(point);
 UserControlMapRoute routeCtrl = new UserControlMapRoute() { Marker = _routeMaker, MapCtrl = MainMap };
 routeCtrl.Init();
 _routeMaker.Shape = routeCtrl;
 //将图层添加到地图
 this.MainMap.Markers.Add(_routeMaker);

UserControlMapRoute有两个功能：显示轨迹起始点，显示轨迹。将轨迹显示功能放在类MapRoutePath中实现。该类实现的功能就是根据gps坐标显示轨迹。该类包含的变量有：


class MapRoutePath
 {
 public GMapControl MapCtrl { get; private set; } //地图控件
 public Panel ParentPanel { get; private set; } //父面板，将PathRouteLine加入面板。
 public Path PathRouteLine { get; private set; } //显示轨迹
 List<PointLatLng> _listGpsPoint = new List<PointLatLng>();
 List<Point> _listCtrlPt = new List<Point>();
 public List<PointLatLng> ListGpsPoint => _listGpsPoint; //包含的gps坐标
 public List<Point> ListPathPoint => _listCtrlPt; //转换成立控件坐标
}

实现轨迹功能是变量PathRouteLine，该变量的父控件是ParentPanel（就是控件UserControlMapRoute 中的根Grid控件）。MapCtrl 控件主要作用就是提供了将gps坐标转换成控件坐标的函数。

实现将gps做标注转换成控件坐标的方法：


private void ToLocalPoint()
 {
  //_listGpsPoint存储所gps坐标 _listCtrlPt存储转换后控件坐标
  _listCtrlPt.Clear();
  foreach (PointLatLng pt in _listGpsPoint)
  {
  Point ptGrid = ToCtrlPoint(pt);
  _listCtrlPt.Add(ptGrid);
  }
 }
 Point ToCtrlPoint(PointLatLng gpsPoint)
 {
  //转换成GMap.NET控件坐标
  GPoint ptOfMapCtrl = MapCtrl.FromLatLngToLocal(gpsPoint);
  //GMap.NET控件坐标要转换成 控件相对于直接父面板的坐标
  Point ptToMapCtrl2 = new Point(ptOfMapCtrl.X, ptOfMapCtrl.Y);
  Point ptOfScreen = MapCtrl.PointToScreen(ptToMapCtrl2);
  Point ptOfParentPanel = ParentPanel.PointFromScreen(ptOfScreen);
  return ptOfParentPanel;
 }

坐标转换过程就是： GPS坐标 --》 GMap.NET控件坐标 --》屏幕坐标 --》控件相对于直接父面板的坐标。获取了控件坐标，就根据这些坐标画直线就行了。


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]; //起始点
  for (int i = 1; i < listPt.Count; i++)
  {
  //加入线段
  LineSegment line = new LineSegment() { Point = listPt[i] };
  pathFigure.Segments.Add(line);
  }
  PathGeometry geometry = new PathGeometry();
  geometry.Figures.Add(pathFigure);
  path.Data = geometry;
 }

2 实现轨迹回放.

要实现两个功能：通过不同的线颜色来指示当前行动轨迹；提示当前所在的位置、用时等信息的tip框。

轨迹移动假如显示轨迹的线颜色为红色，通过绿色来显示当前经过的位置。再增加一个变量_pathMoveRouteLine（类型也为Path）就可以了。_pathMoveRouteLine的颜色为绿色，所显示的路径要和PathRouteLine 路径完全相同。_pathMoveRouteLine路径长度要实时计算出来，随着时间推移，路径不断变长。需要增加一个定时器，不停的计算当前所在的位置。在定时器中，调用函数ShowRouteMove();


private void ShowRouteMove()
 {
  //线路总长度
  double totalDistance = GetDistance();
  if (totalDistance == 0)
  return;
  //更加时间，计算当前走过的长度
  TimeSpan span = DateTime.Now - _startMoveTime;
  double curDistance = _moveSpeed * span.TotalHours;
  if (curDistance > totalDistance)
  {
  StopMove();
  curDistance = totalDistance;
  }
  Path path = CreateMovePath();
  //根据已走过的距离，获取需要显示的点
  List<Point> listCtrlPoint = GetListByDistance(curDistance);
  CreatPath(path, listCtrlPoint);
  ShowMoveTip(listCtrlPoint.Last(), curDistance);
 }


//根据当前移动的距离，获取相应的控件坐标
 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) //第一个点
  {
   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坐标恰好符合当前的距离
   {
   result.Add(ToCtrlPoint(pt));
   break;
   }
   else if ((start + lineDistance) < distance) //当前的点小于需要的距离
   {
   result.Add(ToCtrlPoint(pt));
   start += lineDistance;
   }
   else
   {
   //最终的点 落在两个gps点之间，需要进一步计算
   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
 {
 //根据两点坐标，和在这两点之间的比例，获取计算后的坐标
 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;
 }
 }

提示框显示

提示框所在的位置就是移动轨迹的最后一个点的位置。为了更好的显示效果，对这个坐标做一定的偏移：


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);
 }