/// <summary>
/// 2つの座標をセットするコンストラクタ
/// <para>指定した座標の大小関係からマップの座標を自動的に決定します。</para>
/// </summary>
/// <param name="x1">座標1</param>
/// <param name="x2">座標2</param>
public MapField(Pos x1, Pos x2)
{
this.param = new FieldParameter();
this.param.leftX = this.param.rightX = x1.x; // 座標をセットしておく
this.param.upperY = this.param.lowerY = x1.y;
SetPos(x2, ref this.param); // もう一点は判定ののちに追加する
return;
}
/// <summary>
/// DEMファイルを管理するための構造体のコンストラクタ
/// </summary>
/// <param name="mapName">地図名<para>例：熊本</para></param>
/// <param name="id">ID番号</param>
/// <param name="size">マップサイズ</param>
/// <param name="field">コーナーの座標</param>
/// <param name="model">DEMモデル名</param>
public Info(string mapName, int id, Pos size, RectangleField field, Model model = Model.Unknown)
: this()
{
this.MapName = mapName;
this.ID = id;
this.Size = size;
this.Field = field;
this.MapModel = model;
}
/* メソッド ************************************/
/// <summary>
/// 引数で渡した座標との距離を返す
/// </summary>
/// <param name="origin">始点</param>
/// <returns>距離</returns>
public double GetDistance(Pos origin)
{
return Math.Sqrt((this.x - origin.x) * (this.x - origin.x) + (this.y - origin.y) * (this.y - origin.y));
}
/// <summary>
/// 渡されたマップを用いて初期化する
/// <para>呼び出すのは一回きりにしてください</para>
/// </summary>
/// <param name="info">マップの情報</param>
private void Init(Info info)
{
if (this.dict.Count == 0)
{
this.mapSize = info.Field.Size;
this.amountOfMeshInMap = info.Size;
this.meshSize = new Blh(this.mapSize.B / (double)this.amountOfMeshInMap.y, this.mapSize.L / (double)this.amountOfMeshInMap.x);
this.offset = this.GetMapOffset(info);
}
return;
}
/// <summary>
/// 指定されたマップアドレスから、そのアドレスのマップの領域情報を返す
/// </summary>
/// <param name="address">マップアドレス</param>
/// <returns>領域</returns>
private RectangleField GetFieldFromAddress(Pos address)
{
double lowerLeftLat = (double)address.y * this.mapSize.B + this.offset.B;
double lowerLeftLon = (double)address.x * this.mapSize.L + this.offset.L;
return new RectangleField(new Blh(lowerLeftLat, lowerLeftLon), new Blh(lowerLeftLat + this.mapSize.B, lowerLeftLon + this.mapSize.L));
}
/// <summary>
/// 指定領域のDEMを可能ならばロードする
/// </summary>
/// <param name="field">指定領域</param>
public void Load(RectangleField field)
{
//System.Diagnostics.Stopwatch sw2 = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
Pos upperRightPos = this.GetMapAddress(field.UpperRight);
Pos lowerLeftPos = this.GetMapAddress(field.LowerLeft);
/*
for (int x = lowerLeftPos.x; x <= upperRightPos.x; x++)
{
for (int y = lowerLeftPos.y; y <= upperRightPos.y; y++)
{
Pos address = new Pos(x, y);
if (this.dict.ContainsKey(address) == true)
{
if (this.dict[address].IsLoaded == false && this.dict[address].Error == false)
{
this.dict[address].Load(); // まだデータを読み込んでいなければ読み込みを実施します。
}
}
}
}*/
// 並列処理で書くならこうかく。あとで速度のテストをする予定。
Parallel.For(lowerLeftPos.x, upperRightPos.x + 1, x => // 可能なら並列処理でデータを格納する
{
Parallel.For(lowerLeftPos.y, upperRightPos.y + 1, y =>
{
Pos address = new Pos(x, y);
if (this.dict.ContainsKey(address) == true)
{
if (this.dict[address].IsLoaded == false && this.dict[address].Error == false)
{
this.dict[address].Load(); // まだデータを読み込んでいなければ読み込みを実施します。
}
}
});
});
//sw2.Stop(); // ストップウォッチを止める
//Console.WriteLine("マップの読み込みにかけた処理時間: " + sw2.Elapsed); // 結果を表示する
return;
}
/// <summary>
/// 指定領域のカバー率を返す
/// <para>指定された領域全てのDEMマップを保持している場合は1.0を返します。</para>
/// </summary>
/// <param name="field">指定領域</param>
/// <returns>カバー率</returns>
public double GetCoverRate(RectangleField field)
{
Pos upperRightPos = this.GetMapAddress(field.UpperRight);
Pos lowerLeftPos = this.GetMapAddress(field.LowerLeft);
double coverCount = 0;
for (int x = lowerLeftPos.x; x <= upperRightPos.x; x++)
{
for (int y = lowerLeftPos.y; y <= upperRightPos.y; y++)
{
Pos address = new Pos(x, y);
if (this.dict.ContainsKey(address) == true) coverCount += 1.0;
}
}
return coverCount / (double)((upperRightPos.x - lowerLeftPos.x + 1) * (upperRightPos.y - lowerLeftPos.y + 1));
}
/// <summary>
/// 指定領域でマップを作成します
/// <para>指定領域を含むマップを結合することでマップを生成します。</para>
/// <para>該当データが存在しない領域はfloat.NaNで埋めます。</para>
/// </summary>
/// <param name="field">指定領域</param>
/// <returns>Mapオブジェクト</returns>
public MapDem CreateMap(RectangleField field)
{
this.Load(field);
//System.Diagnostics.Stopwatch sw2 = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
Pos upperRightPos = this.GetMapAddress(field.UpperRight);
Pos lowerLeftPos = this.GetMapAddress(field.LowerLeft);
Pos fieldMaxIndex = upperRightPos - lowerLeftPos; // マップ単位でカウントした領域サイズ - 1
Pos mapSize = new Pos((fieldMaxIndex.x + 1) * this.amountOfMeshInMap.x,
(fieldMaxIndex.y + 1) * this.amountOfMeshInMap.y); // 生成するマップのサイズを決定する
MapDem ansMap = new MapDem(new RectangleField(this.GetFieldFromAddress(lowerLeftPos).LowerLeft,
this.GetFieldFromAddress(upperRightPos).UpperRight), mapSize); // マップを生成
ansMap.Initialize(float.NaN); // 非値で初期化することで値が存在しない領域をはっきりさせる
//int count = 0;
Parallel.For(lowerLeftPos.x, upperRightPos.x + 1, x => // 可能なら並列処理でデータを格納する
//for (int x = lowerLeftPos.x; x < upperRightPos.x + 1; x++)
{
Parallel.For(lowerLeftPos.y, upperRightPos.y + 1, y =>
//for (int y = lowerLeftPos.y; y < upperRightPos.y + 1; y++)
{
Pos address = new Pos(x, y);
if (this.dict.ContainsKey(address) == true)
{
if (this.dict[address].Error == false && this.dict[address].IsLoaded)
{
//count++;
Pos relativeAddress = new Pos(x - lowerLeftPos.x, y - lowerLeftPos.y);
/*
for (int localX = 0; localX < this.amountOfMeshInMap.x; localX++)
{
for (int localY = 0; localY < this.amountOfMeshInMap.y; localY++)
{
int globalX = relativeAddress.x * this.amountOfMeshInMap.x + localX;
int globalY = (fieldMaxIndex.y - relativeAddress.y) * this.amountOfMeshInMap.y + localY;
ansMap[globalX, globalY] = this.dict[address].DemMap[localX, localY];
}
}
*/
Parallel.For(0, this.amountOfMeshInMap.x, localX =>
{
Parallel.For(0, this.amountOfMeshInMap.y, localY =>
{
int globalX = relativeAddress.x * this.amountOfMeshInMap.x + localX;
int globalY = (fieldMaxIndex.y - relativeAddress.y) * this.amountOfMeshInMap.y + localY;
ansMap[globalX, globalY] = this.dict[address].map[localX, localY];
});
});
}
}
});
});
//sw2.Stop(); // ストップウォッチを止める
//Console.WriteLine("マップの統合にかけた処理時間: " + sw2.Elapsed); // 結果を表示する
//Console.WriteLine("マップの結合数: " + count.ToString());
return ansMap;
}
/// <summary>
/// マップのサイズ情報の支援を受けた上で、指定されたテキストよりDEM値を読み出して返す
/// </summary>
/// <param name="fileName">解析対象ファイルのパス</param>
/// <param name="size">マップサイズ</param>
/// <returns>読み出されたDEM値（float型の2次元配列）<para>読み出しに失敗するとnullを返します。</para></returns>
public float[,] GetValues(string fileName, Pos size)
{
if (System.IO.File.Exists(fileName) == false) return null;
/*
string txt = "";
using (System.IO.StreamReader sr = new System.IO.StreamReader(fileName, System.Text.Encoding.GetEncoding("shift_jis")))
{
txt = sr.ReadToEnd();
}
MatchCollection mc = this.data.Matches(txt); // 文字コードが合わなければヒットしない
// デバッグコード
//foreach (Match m in mc)
//{
// Console.WriteLine(m.Groups["kind"].Value + m.Groups["value"].Value);
//}
if (mc.Count != size.x * size.y) return null;
float[,] height = new float[size.x, size.y]; // 配列サイズを調整
Parallel.For(0, size.x * size.y, i =>
//for(int i = 0; i < size.x * size.y; i++)
{
int k = i % size.x;
int j = i / size.x;
height[k, j] = float.Parse(mc[i].Groups["value"].Value); // データを取得＆浮動小数点型の数値変換
if (height[k, j] == -9999.0) height[k, j] = float.NaN;
});
*/
// 上の処理方法と比べると、下の処理は20倍くらい早い。正規表現によるマッチングがかなりボトルネックとなっていた。。。
float[,] height = new float[size.x, size.y]; // 配列サイズを調整
int i = 0;
using (System.IO.StreamReader sr = new System.IO.StreamReader(fileName, System.Text.Encoding.GetEncoding("shift_jis")))
{
while (sr.EndOfStream == false)
{
string line = sr.ReadLine();
string[] field = line.Split(',');
if (field.Length == 2)
{
float value;
if (i >= size.x * size.y) return null; // 大きすぎる
if (float.TryParse(field[1], out value)) // 浮動小数点型の数値変換
{
int k = i % size.x;
int j = i / size.x;
if (value == -9999.0) value = float.NaN;
height[k, j] = value; // データを設定
i++;
}
}
}
}
if (i != size.x * size.y) return null; // サイズミスマッチ
return height;
}
// もう少しマッチの条件をスマートに書きたいんだけどなぁ。
/* メソッド *****************************************************/
/// <summary>
/// 引数で渡されたテキストを走査してDEM情報クラスオブジェクトを返す
/// <para>フォーマット不一致の場合はnew Info()を返します。</para>
/// </summary>
/// <param name="fileName">解析対象のファイルへのパス</param>
/// <returns>正常に読み出せた場合はDEM情報クラスオブジェクトを返す</returns>
public Info GetHeader(string fileName)
{
if (System.IO.File.Exists(fileName) == false) return new Info();
string txt = "";
using (System.IO.StreamReader sr = new System.IO.StreamReader(fileName, System.Text.Encoding.GetEncoding("shift_jis")))
{
StringBuilder sb = new StringBuilder(2000); // 予め大きなメモリ容量を確保しておく
for (int i = 0; i < 50; i++) // ヘッダー部分だけに限ると、処理時間が半分になる。正規表現のマッチングが時間がかかっているみたいだ。
sb.Append(sr.ReadLine());
txt = sb.ToString();
//txt = sr.ReadToEnd();
}
string mapName = ""; // 地点名は2012/5/22時点では未対応
int ID = 0; // ID番号
Pos size = new Pos(); // マップサイズ（縦方向と横方向のメッシュ数）
Blh upperRight = new Blh(), lowerLeft = new Blh();
Match m;
m = this.meshID.Match(txt);
if (m.Success) ID = int.Parse(m.Groups["ID"].Value);
m = this.lowerCorner.Match(txt);
if (m.Success) upperRight = new Blh(double.Parse(m.Groups["lat"].Value), double.Parse(m.Groups["lon"].Value));
m = this.upperCorner.Match(txt);
if (m.Success) lowerLeft = new Blh(double.Parse(m.Groups["lat"].Value), double.Parse(m.Groups["lon"].Value));
m = this.size.Match(txt);
if (m.Success) size = new Pos(int.Parse(m.Groups["width"].Value) + 1, int.Parse(m.Groups["hight"].Value) + 1);
RectangleField corner = new RectangleField(upperRight, lowerLeft);
return new Info(mapName, ID, size, corner, Model.JPGIS2x_GML);
}
/// <summary>
/// 1つの座標をセットするコンストラクタ
/// <para>自動的にPos(0, 0)をもう一点として張ります。</para>
/// <para>マップのサイズを表すのに便利かと思います。</para>
/// </summary>
public MapField(Pos pos)
{
this.param = new FieldParameter();
SetPos(pos, ref this.param);
return;
}
/// <summary>
/// 座標をセットする
/// <para>引数で渡された座標を検査して、領域を増やすことができれば拡張が実行されます。</para>
/// </summary>
/// <param name="pos">追加・検査する座標</param>
/// <param name="param">領域のパラメータ（参照渡し）</param>
private static void SetPos(Pos pos, ref FieldParameter param)
{
if (param.upperY > pos.y) param.upperY = pos.y;
if (param.lowerY < pos.y) param.lowerY = pos.y;
if (param.leftX > pos.x) param.leftX = pos.x;
if (param.rightX < pos.y) param.rightX = pos.x;
return;
}
/// <summary>
/// 領域を平行移動させる
/// <para>破壊的メソッド（オブジェクト自身の値を変更します）</para>
/// </summary>
/// <param name="shiftAmount">シフト量<para>x成分は正値で右へ，y成分は正値で下方へ領域が平行移動します。</para></param>
public void Translate(Pos shiftAmount)
{
this.param.leftX += shiftAmount.x;
this.param.lowerY += shiftAmount.y;
this.param.rightX += shiftAmount.x;
this.param.upperY += shiftAmount.y;
return;
}
/// <summary>
/// 座標をセットして領域を再設定・拡張する
/// <para>領域の中の座標を設定しても無視します。</para>
/// </summary>
/// <param name="pos">指定座標</param>
public void Set(Pos pos)
{
SetPos(pos, ref this.param);
return;
}
/// <summary>
/// 任意の地点が領域内にあるか確認する
/// </summary>
/// <param name="pos">検査座標</param>
/// <returns>true: 領域内にある。</returns>
public Boolean CheckInclusion(Pos pos)
{
if (this.UpperY < pos.y && this.LowerY > pos.y && this.LeftX < pos.x && this.RightX > pos.x)
return true;
else
return false;
}
/// <summary>
/// 引数で渡された領域と重ね合わせ、共通の領域を返す
/// </summary>
/// <param name="field">ターゲットの領域</param>
/// <returns>共通領域</returns>
public MapField And(MapField field)
{
List<int> xbuff = new List<int>();
List<int> ybuff = new List<int>();
if (this.UpperY <= field.UpperY && this.LowerY >= field.UpperY) ybuff.Add(field.UpperY); // 2つの領域が重なるかどうかをチェック
if (this.UpperY <= field.LowerY && this.LowerY >= field.LowerY) ybuff.Add(field.LowerY);
if (field.UpperY < this.UpperY && field.LowerY > this.UpperY) ybuff.Add(this.UpperY);
if (field.UpperY < this.LowerY && field.LowerY > this.LowerY) ybuff.Add(this.LowerY);
if (this.RightX >= field.RightX && this.LeftX <= field.RightX) xbuff.Add(field.RightX);
if (this.RightX >= field.LeftX && this.LeftX <= field.LeftX) xbuff.Add(field.LeftX);
if (field.RightX > this.RightX && field.LeftX < this.RightX) xbuff.Add(this.RightX);
if (field.RightX > this.LeftX && field.LeftX < this.LeftX) xbuff.Add(this.LeftX);
Pos p1, p2; // 抽出されたz,yの組を2つ作って領域を作る
if (xbuff.Count >= 2 && ybuff.Count >= 2)
{
p1 = new Pos(xbuff[0], ybuff[0]);
p2 = new Pos(xbuff[1], ybuff[1]);
}
else
{
p1 = new Pos();
p2 = new Pos();
}
return new MapField(p1, p2);
}
