WPF 与 GMap.NET 结合实现雷达目标动态显示与地图绘制

发布于:2025-03-13 ⋅ 阅读:(11) ⋅ 点赞:(0)

概述  雷达上位机是雷达系统中用于数据可视化、分析和控制的核心软件。本文将介绍如何使用 C# 和 WPF 框架开发一个雷达上位机程序,主要功能包括:

  1. 显示目标轨迹:在界面上实时绘制雷达探测到的目标轨迹。
  2. 点击显示详细信息:用户点击目标轨迹时,显示目标的详细信息(如速度、方位、距离等)。
  3. 地图集成:使用 GMap.NET 控件集成地图,将目标轨迹显示在地图上。

程序主界面

程序主要涉及两方面的技术:地图集成和WPF绘图

地图集成

在地图功能中,我们选用了 GMap 控件。通过向 GMap 控件添加 Marker,并将 Marker 绑定到自定义用户控件,所有地图上的绘制操作都在用户控件中完成。关于 GMap 的使用方法,网上已有大量详细的教程和文档,因此本文不再赘述。

  GMapMarker maker = new GMapMarker(center);
  _radarScan = new UserControl_RadarScan() { Marker = maker, MapCtrl = gMapControl };
  maker.Shape = _radarScan;
  gMapControl.Markers.Add(maker);
  _radarScan.Init();

  await Task.Delay(1000);
  _radarScan.Show();

雷达目标的绘制:该部分主要涉及 WPF 绘图技巧。为了实现灵活的绘制效果,我们设计了一个用户控件,其界面结构如下:

 <Grid>
     <draw:DrawingCanvas x:Name="drawingCanvas" 
            RenderOptions.BitmapScalingMode="HighQuality"
            SnapsToDevicePixels="False"
            RenderOptions.ClearTypeHint="Auto"   
            RenderOptions.CachingHint="Cache"
                          ></draw:DrawingCanvas>
     <draw:DrawingCanvas x:Name="drawingCanvasTop"  IsHitTestVisible="False"
             RenderOptions.BitmapScalingMode="HighQuality"
             SnapsToDevicePixels="False"
             RenderOptions.ClearTypeHint="Auto"   
             RenderOptions.CachingHint="Cache"
                  ></draw:DrawingCanvas>
 </Grid>

包含两个 Canvas:
drawingCanvas:用于绘制雷达扫描状态。
drawingCanvasTop:用于显示提示信息(由于提示信息需要始终位于最顶层,因此采用两个 Canvas 分层处理)。
主要的绘制操作在 drawingCanvas 上进行。通过将 DrawingVisual 添加到 Canvas 中,我们可以实现高效的图形绘制。

使用 DrawingVisual 进行绘制
  在使用 DrawingVisual 进行绘制时,有一个关键点需要注意:所绘制的线条大小会随着地图的缩放而变化。然而,每个点对应的经纬度是固定不变的。因此,所有数据都以经纬度的形式存储,而在实际绘制时,需要将经纬度转换为控件坐标,再进行绘制。
关键步骤

  1 数据存储:所有目标点的位置信息以经纬度形式存储,确保数据的精确性和一致性。

  2 坐标转换:在绘制之前,需要将经纬度坐标转换为 GMap 控件对应的像素坐标。GMap 控件提供了内置的方法(如 FromLatLngToLocal)来完成这一转换。

  3 动态绘制:由于地图缩放会影响绘制的线条大小,因此在每次地图缩放或移动时,都需要重新计算坐标并刷新绘制内容,以确保图形与地图的匹配。

以下是一个简单的示例,展示如何将经纬度转换为控件坐标并进行绘制:

// 将经纬度转换为控件坐标
PointLatLng latLng = new PointLatLng(39.9042, 116.4074); // 示例经纬度
Point controlPoint = MapControl.FromLatLngToLocal(latLng);

// 创建 DrawingVisual
DrawingVisual visual = new DrawingVisual();
using (DrawingContext dc = visual.RenderOpen())
{
    // 绘制线条或点
    dc.DrawLine(new Pen(Brushes.Red, 2), controlPoint, new Point(controlPoint.X + 50, controlPoint.Y + 50));
}

// 将 DrawingVisual 添加到 Canvas
drawingCanvas.AddVisual(visual);

注意事项
  性能优化:由于地图缩放和移动会频繁触发重绘操作,建议对绘制逻辑进行优化,避免性能瓶颈。
  动态更新:如果目标点是动态变化的,需要实时更新绘制内容,并确保坐标转换的准确性。

文章总结 本文详细介绍了基于 WPF 和 GMap.NET 的雷达上位机开发过程,重点围绕 地图集成 和 WPF 绘图 两大核心功能展开。以下是本文的主要内容与关键技术点:

地图集成:
  使用 GMap.NET 控件实现地图功能,支持多种地图提供商(如 OpenStreetMap)。
  通过添加 Marker 并将 Marker 绑定到自定义用户控件,实现了地图上的动态绘制。
  经纬度坐标与控件坐标的转换是地图绘制的关键,确保图形随地图缩放时仍能准确定位。
WPF 绘图:
  采用 DrawingVisual 进行高效绘制,结合 Canvas 的分层设计,实现了雷达扫描状态和提示信息的分离显示。
  通过将经纬度数据转换为控件坐标,解决了地图缩放对绘制效果的影响问题。
  动态绘制功能支持实时更新目标轨迹,并提供了良好的用户体验。
技术亮点:
  坐标转换:将经纬度数据转换为控件坐标,确保绘制内容与地图的精确匹配。
  分层绘制:利用多个 Canvas 实现分层绘制,确保提示信息始终位于最顶层。
  高效绘制:使用 DrawingVisual 提升绘制性能,适合处理动态变化的雷达目标数据。
扩展性与优化:
  本文的实现方法具有良好的扩展性,可进一步支持实时数据更新、轨迹历史回放、多目标跟踪等功能。
  针对地图缩放和动态绘制的性能优化,为大规模数据处理提供了基础


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