基于二分法判定点集是否在多边形内部的算法

提出一种基于二分法判定点集是否在多边形内部的算法,根据多边形L的顶点和边分布的情况,分割平面的一组平面区域的有序集合R,判定R中每个区域是否在多边形L内部;对于点集S中的点p,用二分法搜索R,找到点p所属的平面区域,从而判定出点p是否在多边形内部。该算法在最坏情况下的时间复杂性为max(O(n log m),O(tm log m),其中n为点集S的点数,m为多边形L的顶点数,t为多边形L所有顶点的X坐标的不同取值个数,在一般情况下该算法比已有的算法效率更高。     

一种基于加减法求交和顶点类型的凹多边形水平扫描填色算法

本文给出了一种只用加、减运算就能求水平线与凹多边形边界交点的方法。并根据顶点类型定义,将凹多边形顶点分成“水平顶点”、“极点”、“拐点”三类,设计了基于三类顶点的边界存贮结构,建立了凹多边形水平扫描填色算法,解决了当交点为顶点时可能产生的“交点对”不配对的问题。     

多边形包容性检测

多边形包容性检测即多边形与多边形包含关系的检测算法,这里提出的算法是先将两多边形A,B以同一方向进行顶点编号,以A多边形的每边与B多边形求交点,将交点进行排序并与顶点编号方向一致,这些交点将多边形A的边分为多段,将A位于B多边形内的各个线段记录在线段表lines中;同理将B位于A多边形内的各个线段也记录在表lines中;在线段表lines中取第一段,搜索与其后端点连接的下一段,继续搜索再下一段,直至首尾闭合,连接形成两多边形的公共部分多边形,即两多边形的交集,其各顶点坐标已记录.将lines中搜索出的段进行删除.在lines中继续搜索下一交集,直至lines为空.实验表明,此算法简单有效.     

一种处理交点退化现象的高效多边形裁剪算法

针对复杂多边形裁剪中出现的多边形彼此间重点和重边现象,提出了一种能够处理交点退化现象的高效多边形裁剪算法.该算法利用单向链表实现多边形的存储,同时基于单调链的平面扫描法求解多边形间的交点,减少了多边形顶点的遍历次数和求交次数;对于重点和重边现象,通过交点关联的线段间的方向关系判别交点的进出性;最后更新多边形顶点序列,获取裁剪结果.实验结果表明,该算法能够完成对含内环多边形的裁剪,在交点退化情况下也能获得准确的裁剪结果.且该算法裁剪效率较Greiner-Hormann算法大幅提高,具有很高的执行效率和实用性.     

求解简单多边形核的新算法

利用凹顶点间的位置信息,提出一种自动选择凹顶点来裁剪多边形的新求核算法.在选定凹顶点进行裁剪的同时,未选定的凹顶点集被分离成为待继续分离的凹顶点集和待裁剪包含核的凸多边形的凹顶点集.通过逐步对核的存在性进行判定,可较快对多边形的核为空集的情况加以报告.在多边形有核的情况下,裁剪过程不断更新包含核的多边形,快速求解得到包含核的凸多边形,从而可以采用凸多边形的线裁剪算法来加速求核计算.新的求核算法在快速判断出空核和提高求核速度方面都有较大改进.     

带岛屿多边形Delaunay三角剖分算法

提出一种适用于任意多边形(含岛屿或不含岛屿)的统一Delaunay三角剖分算法.该算法首先将带岛屿多边形的所有顶点统一构建基于多边形边约束的Delaunay不规则三角网(CD-TIN);基于三角形顶点绕向,提出了多边形域外三角形的判定法则,剔除CD-TIN中的域外三角形,实现了带岛屿多边形的三角剖分.实验表明,该算法在含有大量岛屿的带岛屿多边形三角剖分中具有很高的时间效率和很强的鲁棒性,并成功将其应用到基于剖面的三维矿体建模与可视化系统中,解决了含有夹石或孔洞的矿体剖面多边形三角剖分问题,具有一定的实际应用价值.     

判定点是否在多边形内部的算法

提出判定点是否在多边形内部的一种算法，其方法是判定射线与多边形边的交点数目以及必要时移动该点的位置，再判定交点的数目，该算法的时间复杂性为Ｏ（ｎ）次四则运算和Ｏ（ｎ）次比较，其中ｎ为多边形的顶点数。     

基于顶点凸凹性多边形的核的算法

简单多边形的核是位于多边形内部的一个点集,从其中任意一点可见多边形的全部边界。基于简单多边形各顶点的凸凹性,提出了一个判断核的存在性以及得到核多边形的顶点序列的新算法。利用多边形凹点所在的部分相邻边剖分由多边形凸点组成的初始核多边形,实现了核的顶点坐标的求解。该算法便于实现,可广泛地应用于摄像机定位等涉及可见性的问题。     

一种判断点与多边形关系的快速算法

采用对多边形各边赋权值的方法,分析射线与多边形相交的不同情况,给出了使用结构化查询语言实现交点个数求解的快速解决方案.结合数据库管理系统提供的优化查询机制,通过执行一次查询求得射线与多边形的交点个数,从而快速地判断出点与多边形的位置关系.与其他改进方法相比,该方法易于理解,计算简单,对于具有多顶点的复杂多边形,其优越性显得更为突出.     

基于点区域分布的多边形窗口线裁剪算法

通过判断多边形窗口顶点相对于裁剪线段所在直线的区域分布,明确窗口的哪些边与裁剪线段所在直线相交;再通过判断裁剪线段两端点相对于这些多边形窗口相交边的区域分布,最后确定裁剪线段与多边形窗口的实际交点.避免大量不必要的求交运算和其他复杂的辅助操作.实验结果表明:新算法提高了裁剪效率,对各种情况都能快速、正确地得到结果.     

地空导弹武器系统仿真中目标与设定区域(多边形)位置关系判别算法

将地空导弹武器系统仿真中诸多问题抽象为目标与设定区域(多边形)位置关系判别问题。提出旋转函数和相关边的概念,设计了判断目标在多边形内外的新算法。综合运用旋转函数与相关边技术,将目标与多边形之间的位置关系转化为目标与其相关边之间的位置关系,首先找出目标点的相关边,再计算该点与其相关边组成的有向三角形的旋转函数,最后利用旋转函数值的正负性来判断目标与多边形的位置关系。在相关边的寻找过程中设计了算法,避免了大量的求交运算,从根本上提高了算法的效率。新算法还简单有效地解决了传统判别算法——射线法中的临界位置问题。程序验证表明：新算法易于实现,适用于简单多边形,在地空导弹武器系统仿真中具有很强的重用性,对避免重复的仿真研究和开发具有重要意义。     

三维体积数据截面图获取的算法设计

提出一种获取三维体积数据截面图的算法,它先确定多边形的每一条线段,再求非多边形区域内的每一个像素值.将其程序化后,可对体积数据进行任意方向的截面图求取,从而获得相应的内部断层图像信息.     

复杂型腔的环切加工

提出了基于离散逼近的二维轮廓偏置计算方法．边界轮廓的离散逼近不仅要满足边界的逼近精度，而且产生的偏置折线要求满足对偏置曲线的逼近精度．在分析了相邻原始曲线交点及其偏置点与偏置曲线交点的几何关系后，提出了相邻偏置曲线裁剪求交的新算法，减少了求交计算量．同时提出了一种基于干涉判别的环分类准则，提高了环分类的正确性     

基于离散曲率的扫描线条图快速圆弧检测

本文提出一种从圆弧假设到圆弧验证模式的扫描线条图的圆弧检测方法。该方法首先提取扫描线条图的图像骨骼,使用分段线性多边形对线条图像骨骼进行近似表示,来达到简化计算和减少数据量的目的;再通过对骨骼图像的局部离散曲率的计算和统计来假设图像局部存在圆弧;最后根据计算出的圆弧的圆参数将假设的圆弧映射至原始图像进行比对来验证局部圆弧的存在。该方法可以有效地克服圆弧断裂、重叠、交叉等噪声的影响,具有较好的鲁棒性和计算快速的优点。     

遥感分类图在高精度栅格矢量转换中的应用

随着遥感的发展,遥感数据逐渐成为地理信息系统重要的数据源。而栅格数据不能满足GIS中进行空间分析的要求,因此栅格数据的矢量化在GIS和RS集成中具有十分重要的意义。在总结前人算法的基础上,提出了改进的栅格数据矢量化方法。根据4个相邻栅格像元的异同关系来提取拐点和交点。并且根据提取点的类型自动建立连接关系,进而自动生成弧段和多边形,实现栅格数据快速有效地的矢量化。     

三维模型轴向体积分布特征提取及比较算法

在分析网格数据结构的基础上,提出一种提取任意三维网格模型体积分布特征的算法.该算法首先应用主元分析法确定模型的主轴方向,再以一组等距的平行平面从三个坐标轴方向对模型进行剖分处理,通过计算截面面积求得模型沿三个主轴方向的体积分布特征.模型在三个坐标轴向上的体积分布描述了模型的几何特征,通过体积分布特征数据得到不同模型间的相似性度量.实验表明,该算法程序运行稳定、快速,可用于提取具有任意几何和拓扑复杂性的各类网格模型的体积分布特征.     

一种基于平面扫描的弧段分割与多边形自动构建算法

针对多边形自动生成的传统算法在自动化和时间效率方面的不足而导致的相应商用GIS软件数据处理和时空分析能力的欠缺, 提出一种基于扫描思想的弧段分割和多边形自动生成算法。本算法具有以下特点: 面向从求交开始至生成多边形结束的完整任务; 充分利用求交过程中的有益信息, 以较小的算法复杂度和极小的计算量, 实现弧段分割和多边形自动构建; 避免了传统方法中多边形嵌套关系的计算, 并能有效地处理桥和悬边问题。实验结果表明, 与传统算法相比, 本算法在效率方面有明显的提升。     

可形变简单多边形重建算法

构造了一个多边形边的形变模型，利用格雷厄姆快速算法得到平面点集凸包，通过添加点的方法有选择地修正凸包的一些边界，使得经过形变后的多边形在形状上更加接近平面点集的外形轮廓，分析了形变过程中边界附近点集的疏密对插入新点的影响，提出了2种插入新点的方法，该算法与点集中的点次序独立并且能够在一定程度上控制多边形的精度，实验表明该算法结果良好。     

基于几何原理的多边形消隐算法

在分析直线与平面、平面与平面相对位置的基础上,利用重影点的概念,提出了重影点度数、广义多边形的概念和空间多个多边形平面边界投影后交的可见性偶边性理论,只需判别多边形投影交环上一个重影点的可见性,即可根据投影交环的偶边性依次判别出所有多边形边的可见性,并提出了基于几何原理的多边形消隐算法,与传统的消隐算法相比,具有算法简单可靠、占据空间小、计算速度快等优点