基于QT的电子地图设计的开发与实现.docx

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1、基于QT的电子地图设计与实现摘要人们生活质量不断提高，城际间的往来更加频繁，导航仪成为了生活中不可缺少的部分。电子地图是导航仪最主要的部分，而电子地图的绘制工作颇为繁琐，价格也比较昂贵,给导航仪的开发带来了很大的麻烦。如果掌握了电子地图的绘制方法，那么不仅带研发上具有重要意义，而且将带来更大的经济效益。就此，本课题对电子地图的绘制和相关程序的编写开展了研究。课题对Trolltech公司的QT/Embedded的深入分析和研究的基础上，开发了基于IntelPxa270的电子地图。地图的数据来源于实际，利用Mapinfo9.5自主绘制电子地图。通过QT的API与Mapinfo图表数据结合，把地图显

2、示在QT的程序框架上。进而进行了相关的功能的设计，主要包括地图引擎的设计、路径规划设计、实时定位设计等。关键词：Map info9. 5 QT/Embedded 电子地图QT-based Design and Implementation of Electronic MapABSTRACTPeople constantly improve the quality of life, inter-city exchanges between the morefrequent, navigation has become an indispensable part of life. Navigati

3、on electronic map is themost important part, the electronic map will work quite complicated, the price is also moreexpensive, to navigation systems development is a big trouble. If the master electronic mapdrawing method, then not only with research and development of great significance, and willbri

4、ng greater economic benefits- In this connection, the subject of the e-map rendering andrelated research carried out the preparation procedures.Subject to the Trolltechs QT / Embedded-depth analysis and research based on thedevelopment of a digital map based on Intel Pxa270. Map data from the actual

5、 use ofMapinfo9.5 own digital maps drawing. QTs API through the chart data combined with Mapinfo,the map shows the procedure in the QT framework. Then carried out the functions related to thedesign, including the design of the engine map, path planning, real-time location and design.Key words： Mapin

6、fo9.5 QT/Embedded Electronic map摘要IABSTRACT II1 前言11.1 概述112研究背景11.3 研究目标11.4 需求分析21.4.1 用户需求分析2L4.2功能需求分析21 . 5本章d、结32 QT简介42. 1 QT的背景介绍42. 2 QT实现的结构原理42. 3 QT Graphics View Framework 简介52. 3. 1 Graphics View 层次结构52 . 3. 2 QGraphicsItem83 .4 QT应用程序的实现104 .5本章小结113 mapinfo绘制电子地图 123. 1 Map Info Prof

7、essional简介123.2 Mapinfo 地图图表133.3 Mapinfo地图图层与图元143. 3. 1地图图层143.3.2地图图元143.4地图的来源153.5电子地图绘制173. 5. 1 Map Info Professional 地图绘制工具173. 5. 2 Map Info Professional 绘制地图173.6 礼 MIF 和*.MID 文件183. 7本章小结204系统框架描述213.1 系统模块213.2 主要功能213.3 平台简介223.4 UP-TECHPXA270-S 核心模块资源234. 5本章小结245详细设计255. 1程序流程图256. 2界

8、面设计277. 2. 1主窗体设计278. 2. 2子窗体设计285.3地图的显示295. 3. 1地图坐标转换295.3.2地图图元的显示305. 3. 3显示效果设计335. 4单源最短路径算法365.4. 1 Dijkstra（迪杰斯特拉）算法365.4.2路径节点的存储375.5本章小结416测试及运行结果426.1测试目标426. 2测试预期结果426. 3运行结果426. 3. 1地图浏览功能436. 3. 2路径规划功能446. 4本章小结457 论文总结46参考文献47谢辞481 前言1.1 概述随着新的ARM芯片不断问世以及这些芯片的价格下降，嵌入式产品开始潜移默化的取代早期

9、的一些单片机，并在社会各行各业中占有越来越重要的位置，嵌入式产品也由此成为众多工程师选择开发高端产品的芯片首选。QT具备跨平台,易扩展，界面华丽，性能稳定等优点。因此，以嵌入式处理器作为硬件平台，以QT作为程序框架，两者的完美结合必将成为未来技术的发展方向。1.2 研究背景现在，汽车正在普及，道路不断建设，城际间的经济往来更加频繁，活动的区域也越来越大。为了提高生活质量，大量的休闲活动、探险活动的举行使我们并不局限在自己认识的一小块区域中，不认识道路，找不到目的地的情况也屡有发生。就此，各种各样的导航仪逐渐走进我们的生活。无论什么导航仪最主要的部分都是电子地图。开发电子地图成为了导航仪的关键。

10、根据调查，电子地图制作困难而且价格相当昂贵，给导航仪的开发带来了很多不便。自主绘制电子地图，编写电子地图应用程序，不管是从经济上还是研究上都具有非常大的意义。市面上的嵌入式产品各式各样，用到的嵌入式操作系统自然也是有所不同。如果拥有一个跨平台的程序的话，那将会给我们的开发节省了大量的时间。QT正是一个支持多平台的C+图形用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt是完全面向对象的很容易扩展，并且允许真正地组件编程。所以使用QT作为应用程序框架是一个不错的选择。1 . 3研究目标基于上述背景，开发一个电子地图项目，使用windows CE5. 0搭配P

11、XA270开发板来构建这个项目。使用mapinfo电子地图绘制软件自主绘制电子地图。利用QT4作为系统应用层的程序框架。根据系统的需求，裁减、移植windowsCE内核。分析系统功能和接口，添加各种驱动程序，如：USB驱动，COM 驱动等。根据应用程序中的每个功能模块，分析各个模块的用户界面接口和对人机交互图形化用户界面的接口设计。1.4需求分析1.4. 1用户需求分析目前，我们可以通过各种途径接触电子地图，例如以网页形式的电子地图，如Google地图、Google Earth百度地图等，以车载GPS导航仪的电子地图，如garmin任我游、纽曼、新科、城际通等，还有以手机导航功能出现的电子地图

12、，越来越多的手机将支持导航功能，诺基亚2010年在大规模普及手机导航。对此，本项目采用免费版的QT4作为程序框架，并且可以跨平台使用，在开发成本上有着很大的优势。未来几年，配备电子地图的电子产品市场将逐渐走向成熟，市场需求和产品销量会保持大幅增长，产品供应链中的各类企业将获得巨大商机。尤其是随着产品价格的不断下降，这种快速发展的态势会愈加明显。电子地图在中国市场必然会获得更大的发展空间。由此，本项目也适应用户需求，开发电子地图的相关功能：地图显示功能、卫星定位功能、路径导航功能、语音提示功能等。1.4. 2功能需求分析根据用户需求，和对产品的定位，划分以下功能：表1T用户需求功能支持功能所需硬

13、件1地图显示2实时定位3路径导航4语音提示UP-TECHPXA270-S为硬件开发平台支持功能分析：1 .地图显示：显示当前位置地理信息，包括道路、河流、建筑物，以及标志性建筑的名称，可以通过地图了解的所在位置的周边情况。2 .实时定位：通过不断对对COM 口接收到的信息进行分析，获取当前所在位置,并且显示在地图的相应位置上。3 .路径导航：可以设置目的地点，系统将通过路径优先算法显示最优路径，完成导航功能。4 .语音提示：通过简单的语言提示来配合路径导航。所需硬件分析：需要的硬件模块在UP-TECHPXA270-S硬件实验平台上已一应俱全。在此平台上还配制了 8英寸的TFT真彩液晶屏，支持6

14、40M80的分辨率。UP-TECHPXA270-S在存储系统方面也有着很高的配置，内置了高性能价格比的NAND FLASH 64M内存，支持大容量的用户差异图形图片和媒体文件的存储。CPU的能力当然是毋庸置疑的，Intel Xscale结构芯片的PXA270在各方面都表现了很强悍的能力，在目前市场上来说也是一款很先进的处理器芯片。PXA270处理器是Intel公司目前性能最为强劲的移动处理器，已经成为高端移动设备中最受欢迎的处理器之一。PXA270最高主频可达624MHz,它引入了 X86架构奔腾4系列上的多媒体技术一一MMX技术，能够大大提升多媒体处理能力，用户通过该技术可以在VGA上面播放

15、高质量的MPGE4视频；同时加入了 IntelSpeedStep动态电源管理技术，在保证CPU性能的情况下，最大限度地降低移动设备功耗。1.5本章小结本章主要介绍本项目的选题背景、意义，选题目标和项目需求分析，根据产品市场和本人技术水平情况，按需求划分软件功能模块，还根据软件功能和现有资源的性能对硬件需求做了详细分析。2 QT简介2.1 QT的背景介绍Qt/Embedded是著名的Qt库开发商Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt版本，开发人员多为KDE项目的核心开发人员。许多基于Qt的XWindow程序可以非常方便地移植到Qt/Embedded上，与XII版本的Qt在最大程度上接口兼容，延续了在X上的强大功能，在底层彻底摒弃了 X lib,仅采用framebuffer作为底层图形接口。Qt/Embedded类库完全采用C+封装。丰富的控件资源和较好的可移植性是