[Tips]Simplifying a geomtery
Simplify는 Geometry(이하 지오메트리)가 Topologically Legal(Correct, Consistency)한 상태를 만드는 과정이며, 일반적으로 ITopologicalOperator 인터페이스의 Simplify 메쏘드를 사용한다.
Simplify는 지도학에서의 일반화(Generalization)와는 전혀 다른 의미로 사용되며, 일반화는 IPolycurve 인터페이스의 Generalize(Douglas-Peucker simplification algorithm) 메쏘드를 사용할 수 있다.
여기에서는 Simplify의 개념과 Point, MultiPoint, Polyline, Polygon에서의 Simplify 적용 과정을 개략적으로 살펴본다.
1. When do I need to simplify a geometry?
* 원문출처 : http://resources.esri.com/help/9.3/ArcGISEngine/dotnet/0dfbaef2-4bb0-4ccb-b0d4-ee9b59b272d9.htm
▣ About simplifying a geometry
Simplify는 입력 지오메트리를 영구적으로 변형하므로, 지오메트리 유형에 따른 Topologically Legal(Correct, Consistency)한 정의를 잘 고려해서 사용해야 한다.
* 참고 : ArcSDE Shape Verification Rules
Simplify 메쏘드를 사용하는 방법 및 사전에 필요한 정보는 아래 [2. What do I need to know before calling Simplify?] 섹션을 참고한다.
▣ Simplify and points
Point 자체는 어떤 제약사항도 없기 때문에 Point 지오메트리에 대해서 Simplify를 적용하지 않는다.
▣ Simplify and multipoints
Multipoint에 대해서 Simplify는 지오메트리의 spatial reference grid에 모든 x, y, z, m 좌표의 snap을 가하며, 중복(동일한) 포인트는 제거한다.
* IGeometry의 SnapToSpatialReference 메쏘드 참고
포인트간에 X, Y 좌표가 같으면(Snapping 후에) 두 포인트는 동일하며 aware 속성이 있을 경우 aware 속성을 확인한다. 예를 들어, 두 포인트가 Z-aware라면 Z값까지 동일한지 확인한다.
○ Multipoint Simplify 예:
▣ Simplify and polylines
Polyline의 Simplify는 Planar와 Nonplanar의 2가지 유형이 있다.
○ Planar Simplify
기본적으로 m-aware가 아닌 Polyline의 경우에는 planar 방식으로 처리한다.
- 모든 중복(overlapping) Segment는 단일 Segment로 변경되며 Segment는 교차점에서 분할(split)된다.
- Output paths는 순차적으로 연결된 Segment로 생성된다.
- 입력 Segment의 방향은 가능하면 유지되지만 Path의 Interior Segment는 필요할 경우 방향을 바꾼다(reoriented).
○ Nonplanar Simplify
M-aware를 사용하는 Polyline은 다음의 nonplanar simplify 방식으로 처리한다:
- Overlaps과 self-intersections은 유지되나, zero-length Segment는 제거된다.
- Segment 방향은 조정되어Segment I의 끝점은 Segment I+1의 시작점과 같게 맞춘다.
- Segmen간에 연결되지 않는 곳은 새로운 path가 생성된다.
- Segment 끝점이 만나는 2개의 path에 대해서는 2개의 path가 merge된다.
○ Polyline Simplify 예:
▣ Simplify and polygons
Simplify는 폴리곤의 interior 및 exterior Ring을 식별하고 이에 맞춰 일관성을 유지하면서 폴리곤의 구조를 변경한다.
○ Interior 및 exterior Ring을 식별하는 기본적인 방법은 다음과 같다:
- Segment의 모든 Dangling(dangling sequences) 제거한다.
- 기존 폴리곤에서 가장 큰 Ring(legal rings)을 식별한 후 새로 생성한 폴리곤에 추가하고 기존 링을 삭제한다.
- 위 과정을 반복한다.
- 만약 너무 많은 Segment가 제거되거나 할 경우, IPolygon4.SimplifyEx 메쏘드의 XOR 파라미터 사용을 고려해야 한다.
○ Polygon Simplify 예:
Polyline와 Polygon의 Simplify 과정에서 지오메트리 SpatialReference의 x,y tolerance 속성을 사용한다.
2. What do I need to know before calling Simplify?
* 원문출처: http://resources.esri.com/help/9.3/ArcGISEngine/dotnet/9df45774-c95a-4ae4-9a0d-3eedcf58c5c0.htm
▣ About the Simplify method
Simplify 메쏘드는 High-level 지오메트리에만 적용할 수 있으며, High-level 지오메트리에는 Point, Multipoint, Polyline, Polygon이 있다.
이 메쏘드를 Low-level 지오메트리(segments-line, circular arc, elliptic arc, bezier curve, paths, rings 등)에 적용하기 위해서는 반드시 High-level 지오메트리로 변환해서 사용해야 한다.
다음 코드는 low-level(Line segment) 지오메트리를 High-level(Polyline) 지오메트리로 변환하는 예이다.
[code c#]
//Assume a line (line1 as ILine) is already created.
ILine line1 = new LineClass();
ISpatialReference spatialRef = null;
object obj = Type.Missing;
ISegmentCollection segCollection = new PolylineClass()as ISegmentCollection;
segCollection.AddSegment((ISegment)line1, ref obj, ref obj);
//Set the spatial reference on the new polyline.
//The spatial reference is not transferred automatically from the segments.
IGeometry geom = segCollection as IGeometry;
geom.SpatialReference = spatialRef;
//Can now be used with ITopologicalOperator methods.
ITopologicalOperator topoOpt = geom as ITopologicalOperator topoOpt;
IGeometry bufferedGeom = topoOpt.Buffer(500);
[/code]
▣ Determining if the geometry is simple
위에서 말한대로 Simplify는 지오메트리를 영구적으로 변형(삭제, 생성, 구조변경 등)하므로 Simplify를 호출하기 전에 지오메트리가 Simple한지 판단해야 한다.
다음의 지오메트리는 일반적으로 Simple Geometry로 간주한다.
: Empty 지오메트리, 피쳐클래스로부터 직접 불러온 지오메트리, ITopologicalOperator의 메쏘드 결과로 생성된 지오메트리
다음의 지오메트리는 일반적으로 Not-Simple Geometry로 간주한다.
: 일반적인 방법으로 지오메트리를 추가하여 생성한 Not Empty Geometry
: 다음의 메쏘드를 사용한 결과 지오메트리
- Projection(IGeometry.Project)
- Generalization(IPolycurve.Generalize)
- Smoothing(IPolycurve.Smooth)
사용자는 IsKnownSimple 속성을 false로 설정하여 명시적으로 Simple하지 않다고 설정할 수 있으며, IsSimple 속성의 호출은 지오메트리의 IsSimple 상태를 알려준다.
다음의 코드처럼 IsKnownSimple 상태를 false로 설정했기 때문에 IsSimple의 리턴값은 false이다.
[code c#]
topoOp2.IsKnownSimple_2 = false;
bool bIsSimple = topoOp2.IsSimple;
[/code]
IsSimple 속성처럼 Simplify 메쏘드 역시 처리 전에 ITopologicalOperator.IsKnownSimple 플래그를 가장 먼저 체크한다.
만약 플래그가 true이면 Simplify 메쏘드는 지오메트리가 Simple한 것으로 간주하고 처리를 중단하며, 플래그가 false이면 지오메트리 일관성을 체크한 후 필요하면 지오메트리를 갱신한다. Simplify 메쏘드 호출 후 IsKnownSimple 플래그는 true로 설정된다.
다음은 지오메트리의 IsKnownSimple 플래그를 false로 설정하여 Simplify를 수행하는 예이다.
[code c#]
topoOp2.IsKnownSimple_2 = false;
topoOp2.Simplify();
[/code]
경험상 응용프로그램 개발할 때 IDisplayFeedback(Polyline, Polygon 등) 등을 사용하여 MapControl로부터 지오메트리를 생성했을 경우에도 반드시 Simplify를 수행해야 한다.
Simplify는 지도학에서의 일반화(Generalization)와는 전혀 다른 의미로 사용되며, 일반화는 IPolycurve 인터페이스의 Generalize(Douglas-Peucker simplification algorithm) 메쏘드를 사용할 수 있다.
여기에서는 Simplify의 개념과 Point, MultiPoint, Polyline, Polygon에서의 Simplify 적용 과정을 개략적으로 살펴본다.
1. When do I need to simplify a geometry?
* 원문출처 : http://resources.esri.com/help/9.3/ArcGISEngine/dotnet/0dfbaef2-4bb0-4ccb-b0d4-ee9b59b272d9.htm
▣ About simplifying a geometry
Simplify는 입력 지오메트리를 영구적으로 변형하므로, 지오메트리 유형에 따른 Topologically Legal(Correct, Consistency)한 정의를 잘 고려해서 사용해야 한다.
* 참고 : ArcSDE Shape Verification Rules
Simplify 메쏘드를 사용하는 방법 및 사전에 필요한 정보는 아래 [2. What do I need to know before calling Simplify?] 섹션을 참고한다.
▣ Simplify and points
Point 자체는 어떤 제약사항도 없기 때문에 Point 지오메트리에 대해서 Simplify를 적용하지 않는다.
▣ Simplify and multipoints
Multipoint에 대해서 Simplify는 지오메트리의 spatial reference grid에 모든 x, y, z, m 좌표의 snap을 가하며, 중복(동일한) 포인트는 제거한다.
* IGeometry의 SnapToSpatialReference 메쏘드 참고
: SnapToSpatialReference는 지오메트리의 공간좌표체계에 정의된 해상도(resolution)에 모든 좌표값을 맞춘다. 이는 지오메트리를 지오데이터베이스(*.mdb or ArcSDE)에 저장하는 방식과 비슷한 효과를 가진다.
포인트간에 X, Y 좌표가 같으면(Snapping 후에) 두 포인트는 동일하며 aware 속성이 있을 경우 aware 속성을 확인한다. 예를 들어, 두 포인트가 Z-aware라면 Z값까지 동일한지 확인한다.
○ Multipoint Simplify 예:
Polyline의 Simplify는 Planar와 Nonplanar의 2가지 유형이 있다.
○ Planar Simplify
기본적으로 m-aware가 아닌 Polyline의 경우에는 planar 방식으로 처리한다.
- 모든 중복(overlapping) Segment는 단일 Segment로 변경되며 Segment는 교차점에서 분할(split)된다.
- Output paths는 순차적으로 연결된 Segment로 생성된다.
- 입력 Segment의 방향은 가능하면 유지되지만 Path의 Interior Segment는 필요할 경우 방향을 바꾼다(reoriented).
○ Nonplanar Simplify
M-aware를 사용하는 Polyline은 다음의 nonplanar simplify 방식으로 처리한다:
- Overlaps과 self-intersections은 유지되나, zero-length Segment는 제거된다.
- Segment 방향은 조정되어Segment I의 끝점은 Segment I+1의 시작점과 같게 맞춘다.
- Segmen간에 연결되지 않는 곳은 새로운 path가 생성된다.
- Segment 끝점이 만나는 2개의 path에 대해서는 2개의 path가 merge된다.
○ Polyline Simplify 예:
Simplify는 폴리곤의 interior 및 exterior Ring을 식별하고 이에 맞춰 일관성을 유지하면서 폴리곤의 구조를 변경한다.
○ Interior 및 exterior Ring을 식별하는 기본적인 방법은 다음과 같다:
- Segment의 모든 Dangling(dangling sequences) 제거한다.
- 기존 폴리곤에서 가장 큰 Ring(legal rings)을 식별한 후 새로 생성한 폴리곤에 추가하고 기존 링을 삭제한다.
- 위 과정을 반복한다.
- 만약 너무 많은 Segment가 제거되거나 할 경우, IPolygon4.SimplifyEx 메쏘드의 XOR 파라미터 사용을 고려해야 한다.
○ Polygon Simplify 예:
2. What do I need to know before calling Simplify?
* 원문출처: http://resources.esri.com/help/9.3/ArcGISEngine/dotnet/9df45774-c95a-4ae4-9a0d-3eedcf58c5c0.htm
▣ About the Simplify method
Simplify 메쏘드는 High-level 지오메트리에만 적용할 수 있으며, High-level 지오메트리에는 Point, Multipoint, Polyline, Polygon이 있다.
이 메쏘드를 Low-level 지오메트리(segments-line, circular arc, elliptic arc, bezier curve, paths, rings 등)에 적용하기 위해서는 반드시 High-level 지오메트리로 변환해서 사용해야 한다.
다음 코드는 low-level(Line segment) 지오메트리를 High-level(Polyline) 지오메트리로 변환하는 예이다.
[code c#]
//Assume a line (line1 as ILine) is already created.
ILine line1 = new LineClass();
ISpatialReference spatialRef = null;
object obj = Type.Missing;
ISegmentCollection segCollection = new PolylineClass()as ISegmentCollection;
segCollection.AddSegment((ISegment)line1, ref obj, ref obj);
//Set the spatial reference on the new polyline.
//The spatial reference is not transferred automatically from the segments.
IGeometry geom = segCollection as IGeometry;
geom.SpatialReference = spatialRef;
//Can now be used with ITopologicalOperator methods.
ITopologicalOperator topoOpt = geom as ITopologicalOperator topoOpt;
IGeometry bufferedGeom = topoOpt.Buffer(500);
[/code]
▣ Determining if the geometry is simple
위에서 말한대로 Simplify는 지오메트리를 영구적으로 변형(삭제, 생성, 구조변경 등)하므로 Simplify를 호출하기 전에 지오메트리가 Simple한지 판단해야 한다.
다음의 지오메트리는 일반적으로 Simple Geometry로 간주한다.
: Empty 지오메트리, 피쳐클래스로부터 직접 불러온 지오메트리, ITopologicalOperator의 메쏘드 결과로 생성된 지오메트리
다음의 지오메트리는 일반적으로 Not-Simple Geometry로 간주한다.
: 일반적인 방법으로 지오메트리를 추가하여 생성한 Not Empty Geometry
: 다음의 메쏘드를 사용한 결과 지오메트리
- Projection(IGeometry.Project)
- Generalization(IPolycurve.Generalize)
- Smoothing(IPolycurve.Smooth)
사용자는 IsKnownSimple 속성을 false로 설정하여 명시적으로 Simple하지 않다고 설정할 수 있으며, IsSimple 속성의 호출은 지오메트리의 IsSimple 상태를 알려준다.
다음의 코드처럼 IsKnownSimple 상태를 false로 설정했기 때문에 IsSimple의 리턴값은 false이다.
[code c#]
topoOp2.IsKnownSimple_2 = false;
bool bIsSimple = topoOp2.IsSimple;
[/code]
IsSimple 속성처럼 Simplify 메쏘드 역시 처리 전에 ITopologicalOperator.IsKnownSimple 플래그를 가장 먼저 체크한다.
만약 플래그가 true이면 Simplify 메쏘드는 지오메트리가 Simple한 것으로 간주하고 처리를 중단하며, 플래그가 false이면 지오메트리 일관성을 체크한 후 필요하면 지오메트리를 갱신한다. Simplify 메쏘드 호출 후 IsKnownSimple 플래그는 true로 설정된다.
다음은 지오메트리의 IsKnownSimple 플래그를 false로 설정하여 Simplify를 수행하는 예이다.
[code c#]
topoOp2.IsKnownSimple_2 = false;
topoOp2.Simplify();
[/code]
경험상 응용프로그램 개발할 때 IDisplayFeedback(Polyline, Polygon 등) 등을 사용하여 MapControl로부터 지오메트리를 생성했을 경우에도 반드시 Simplify를 수행해야 한다.
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