（简单？）线图的标签放置

Question

我正在绘制高程剖面图，显示沿着轨迹的高程增益/损失，类似于下面的那个：

Sample Elevation Profile with hand-placed labels http://img38.imageshack.us/img38/4079/profilewithgoodlabels.png

这基本上是一个折线图，其中x轴为起点，y轴为高程。

我想在沿着路径的有趣点提供带有点高程的花式标签，就像我手工添加到样本图像中的那些。我正在寻找关于如何最好地放置这些标签的想法：

• 它们彼此不重叠
• 它们与配置文件本身不重叠，或者至少这种情况以干净的方式发生（例如，似乎在陡峭的山谷中间可能是必要的），
• 它们不会延伸到限制整体图像的框外

为实现这些目标，我认为我可以（至少）：

• 翻转文字（参阅示例）
• 为领导者选择合适的长度
• 为领导者选择合适的角度（但出于审美原因，最小化变化可能是合乎需要的）
• 在拥挤的地区降低不太重要的地方的地点高度
• 拥挤区域中的缩写名称（我的环境中的PlaceName已经以非常好的方式支持缩写，因此从“南双山”切换到“S Twin Mtn”很容易）
• 完全在拥挤的区域删除不太重要的注释

但我不知道如何最好地构建这个算法。这似乎是一个优化问题？ （最小化与注释相关的臭，并为我试图避免的每一件事提供数字惩罚？）但是因为有很多离散变量需要优化而且我并不真正关心“最佳”解决方案（只是一个好的，最好是稳定的）我不知道该怎么做。

通常如何处理图形中的问题？动态编程？分支？优化理念是否偏离基础？是否有任何有用的.NET库我可能想看一下？

（我不想直接将它放到一般的图形绘制库中，因为它是整个产品的一个关键特性，我计划了一些更多自定义功能，可能很难插入通用图形绘图库）

Answer 1

这是我的看法：

1. 标记要放置标签的点
2. 将它们分成两组，距离至少为2*size
3. 对于每个小组，请从右侧尝试放置标签。
4. 尝试将标签放在右侧或左侧。查看垂直线长度较短的结果
5. 如果无所谓，请尝试将其置于右侧
6. 除非是小组的结尾，否则请尝试将其放在左侧

现在再次翻看标签，看看是否可以从一侧翻转到另一侧，同时缩短垂直线的长度。

在我看来，应该会产生不错的输出。

Answer 2

我可能会放置一个标签，然后放置下一个标签，检查它是否与第一个标签重叠，如果是这样，请将其翻转，如果不起作用，则将其向上轻推，直到它不再重叠为止...无论如何，这是一个起点。也许添加一个成本函数作为距离理想或默认位置的距离（如果没有其他标签可以阻挡），这将被最小化。然后找到成本最低的标签排列。可以给出翻转，移动，旋转，缩写和丢弃每个不同的成本。

Answer 3

这个问题让我想起了我不久前的一个图形项目。它是以最令人愉悦的方式绘制数学图（如在节点和边缘中）。有几种方法，但我最喜欢的是物理方法。您将每个节点视为带电粒子，将所有其他节点和每个边缘排斥为具有一定理想长度的经典弹簧。你运行几百个步骤，最终达到一个具有适当阻尼效果的稳定状态。

我发现你的问题有许多相似之处。文本框是节点，引导线是边缘。

必须进行修改。例如，应该有一个向上的正向力，因此它们不会低于图形。您还必须考虑向左或向右翻转文本的想法。但它应该在大多数投入上给出合理的结果。

我为我的项目引用的文章是here。