平面扩展多边形分层表示的构造方法及简单应用

平面多边形的分层表示(L-REP)是一种基于三角形片的多边形表示模型，具有构造简单、鲁棒性强等优点，并且在许多问题上都有着很好的应用．文中在这一工作的基础上进行扩展，使其可以应用到带圆锥曲线边的平面扩展多边形上，提出平面扩展多边形的分层表示方法(CL-REP)，并给出了完整的数学模型和两种典型的构造算法．最后给出了使用该方法的几个简单应用，主要是布尔运算和包容测试等，可见使用CL-REP能够简单、有效地解决这些问题。     

多边形的简单性、方向及内外点的判别算法

本文用三维空间来解决二维平面问题，从而得出一个简单的点与有向线段之间关系的判别式，并在此基础上根据凸凹点的性质及有向多边形的性质提出了不用解任何方程组也不用于计算三角函数的判定平面多边形的简单性，方向及内外点的简单，强健而高效的算法。     

平面内多边形沿曲线定姿态刚体移动时的碰撞判定算法研究

研究了简单多边形Ｐ沿正则曲线б作刚体运动时是否与平面上另一固定的简单多边形Ｑ碰撞的判断问题,给出了在最坏情况下最优时间复杂度的完备算法,并在Ｐ为凸多边形时,给出了一个基于多边形边界组合运算和环绕系数及其代数性质的简单实用算法。     

基于有序简单多边形的平面点集凸包快速求取算法

凸包问题是计算几何的基本问题之一，在许多领域均有应用。传统平面点集凸包算法和简单多边形凸包算法平行发展，互不相干。本文将改进的简单多边形凸包算法应用于平面点集凸包问题中，提出了新的点集凸包算法。该算法首先淘汰掉明显不位于凸包上的点，然后对剩余点集排序，再将点集按照一定顺序串联成有序简单多边形，最后利用前瞻回溯方法搜索多边形凸包，从而得到点集的凸包。本文算法不仅达到了Ｏ的理论时间复杂度下限，而且算法     

平面内多边形沿曲线定姿态刚体移动时的碰撞判定算法

设σ为平面内的正则曲线，Ｐ与Ｑ为平面内的两简单多边形，本文讨论Ｐ沿曲线σ作定姿态刚体移动时是否Ｑ相碰撞的问题，并给出Ｏ（ｍｎ）时间的最坏情况下的最优算法，这里ｍ与ｎ分别Ｐ与Ｑ的顶点数。     

连接不相交线段成简单多边形(链)的算法及其实现

提出一个如何连接平面上n条线段与一个简单多边形或者简单多边形链的实际问题，并证明了连接平面上线段集S成一简单多边形链的一个充分条件——S中有一条线段连接凸壳CH（S）中不相领顶点。提出了连接平面上线段集S成一简单多边形或者简单多边形链的算法，其基本思想是首先农层计算线段集S的凸壳，并将这些凸壳改变为简单多边形；然后计算各多边形之间的交点，进而删去这些交点；最后俣并若干个简单多边形为一个简单多边形。当S中线段数目n较大时，用分治思想设计分治算法，较好地求解了这个问题。利用计算机求解这个问题具有实际应用价值。     

一种平面简单多边形核的求解算法

平面简单多边形的核是该多边形内部的一个点集,该点集中任意一点与多边形边界上一点的连线都处于这个多边形内部。可见核的这一性质在摄像机定位等问题上得到了应用,本文提出了一种简单多边形核求解的新方法,该方法不仅可以判断核的存在性,而且可以得到核多边形顶点序列。给出的算法容易理解,便于实现,可以广泛地应用于此类问题的求解。     

判断简单多边形的核是否为空的一个快速算法

简单多边形的核是位一这形内部的一个点集,从其中任意一点可见多边形的全部边界,文中考查了简单多边形的核在构成同性质,结构已有结果,提出了一个算法,该算法能快速地判断简单多边形是否有核,有核时间以方便地求出核中一个顶点,对算法进行简单扩展,可以求得核中一边及完整的核,给出的算法容易理解,便于实现,可以广泛地应用于一些涉及可见性的问题及许多其它问题中。     

确定任意简单多边形平移时碰撞部位的扫描算法

设Ｐ和Ｑ为平面内任意两个互不相交的简单多边形,若Ｐ沿方向ｄ平移时与Ｑ碰撞,采用平面扫描法,通过提取多边形的单调链,给出了求其碰撞部位的算法,最坏情况下,算法的时间复杂性为Ｏ（ｍ＋ｎ）ｌｏｇ（ｍ＋ｎ）,其中ｎ和ｍ分别为多边形Ｐ与Ｑ的边数,与现有的算法相比,降低了时间复杂性。     

平面内任意简单多边形的旋转可移动性

设Ｐ和Ｑ为平面内两个互不相交的简单多边形,若Ｐ在平面内绕某点旋转,文中讨论了其旋转可移动性问题,通过提取多边形的单调链,采用曲线扫描法,给出了求其最大可旋转角度及碰撞部位的算法,与现有的算法相比,降低了时间复杂性。     

一种新的凸多边形不干涉算法

求解Packing问题、计算机辅助设计、机器人路径规划、虚拟装配等经常用到凸多边形的不干涉算法。该文根据不适合多边形的概念,通过给定的平移规则控制平移多边形中心的移动方向和位移量而计算出两凸多边形的不适合多边形,进而提出了一种新的凸多边形不干涉算法。最后用实例说明了它在布局求解中的应用。文中方法不存在斜率图算法的缺陷,其计算复杂度为O（n+m）。     

计算多边形交集、并集面积的算法

平面多边形交集与并集面积的计算机算法可以利用多边形裁剪算法来实现。本文提出的算法思想是利用Weiler-Atherton多边形裁剪算法中的多边形链表，在遍历链表时遇到交点就改变跟踪方向，这样可以求出并集顶点表，求交集时只要从入点开始跟踪遇到交点再改变跟踪方向；最后，通过交集和并集表求出它们的面积。多边形可以是凸的或凹的、甚至是带孔的。     

基于夹角变化趋势的多边形自动搜索和生成算法

利用左转算法生成多边形是GIS中面域组织和拓扑关系建立的常用算法。根据算法规则,对于由顺时针方向和逆时针方向建立的多边形都可以生成多边形文件,这就会产生一些重复多边形和无效的多边形。为此,提出了基于夹角变化趋势判断多边形搜索方向的算法,根据左转或右转算法得到的点组顺序,分别计算由起始点出发的弧段的方位角,根据相邻弧段夹角的和来判断多边形的搜索方向,实现了每一多边形都是由左转算法生成,完成了多边形的自动建立。该算法有效地判断了多边形的搜索方向,避免了无效多边形的生成。     

Note on covering monotone orthogonal polygons with star-shaped polygons

In 1986, Keil provided an O(n²) time algorithm for the problem of covering monotone orthogonal polygons with the minimum number of r-star-shaped orthogonal polygons. This was later improved to O(n) time and space by Gewali et al. in [L. Gewali, M. Keil, S.C. Ntafos, On covering orthogonal polygons with star-shaped polygons, Information Sciences 65 (1992) 45-63]. In this paper we simplify the latter algorithm—we show that with a little modification, the first step Sweep1 of the discussed algorithm—which computes the top ceilings of horizontal grid segments—can be omitted.In addition, for the minimum orthogonal guard problem in the considered class of polygons, our approach provides a linear time algorithm which uses O(k) additional space, where k is the size of the optimal solution—the algorithm in [L. Gewali, M. Keil, S.C. Ntafos, On covering orthogonal polygons with star-shaped polygons, Information Sciences 65 (1992) 45-63] uses both O(n) time and O(n) additional space.     

一般多边形的切割

一般多边形的切割在计算机辅助设计中应用很广泛，如在服装ＣＡＤ中对衣片的裁剪等，本文给出对一般多边形切割的算法，同时给出了一个 般我边形裁剪的较为简便有效的算法。     

Drawing complete binary trees inside rectilinear polygons

Most of graph drawing algorithms draw graphs on unbounded planes. However, there are applications that require graphs to be drawn on the plane inside a given polygon. In this paper, a new algorithm for planar orthogonal drawing of complete binary trees inside rectilinear polygons is presented. Uniform distribution of nodes of graphs on drawing regions is one of the aesthetics criteria in graph drawing. The goal of this paper is to produce planar orthogonal drawings with a relatively uniform node distribution and few edge bends. The proposed algorithm can be considered as a generalization of the H-tree layout method for rectilinear polygons. A new linear time algorithm is also given for bisecting rectilinear polygons into two equi-area rectilinear sub-polygons.     

基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法

针对传统曲面分割求交方法存在的平面片的选取、遗漏部分交线段以及交线间断 的问题,提出一种基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法。以等深度分割方法为基础, 避免了交线不连续的问题,当分割达到一定层次时以空间多边形近似曲面片,并对空间多边形 进行三角剖分,以三角形对的交线近似空间多边形之间的交线,进而以空间多边形的交线近似 曲面片的交线,最终得到相交曲面之间的交线。利用曲面片轮廓构造出的空间多边形更加接近 曲面片的真实形状,提高了逼近精度,同时对空间多边形进行三角剖分,提高了求交精度,进 而降低了丢失交线的可能性。实验验证了该算法比传统的分割法更加精确。     

Boolean Operations on Conic Polygons

An algorithm for Boolean operations on conic polygons is proposed.Conic polygons are polygons consisting of conic segments or bounded conics with directions.Preliminaries of Boolean operations on general polygons are presented.In our algorithm,the intersection points and the topological relationships between two conic polygons are computed.Boundaries are obtained by tracking path and selecting uncrossed boundaries following rule tables to build resulting conic polygons. We define a set of rules for the i...     

Boolean operations on general planar polygons

Computing boolean operations between general planar polygons is one of the fundamental problems in geometric and solid modeling. In this work we present a new algorithm to calculate intersection, union and difference, valid for general planar polygons (manifold and non-manifold, with and without holes), based on a formal representation system. This formal model is based on the concept of simplicial chain, developed by Feito and Rivero (Computers & Graphics 22(5) (1998)). Using algebraic operations between simplicial chains we can obtain any general polygon and the Boolean operations between them. The fact of that our algorithm is based on simplicial chains and their operations, reduces the study of special cases, and allows us to develop a robust and efficient algorithm to calculate the intersection between general polygons.     

基于夹边边对的凸多边形间快速相交检测算法

本文在对现有的相交检测算法进行研究的基础上，提出了基于夹边边对的空间平面凸多边形快速相交检测算法，为平面凸多边形间判交问题提供了一致的计算方法，并将算法的应用对象扩展到任意空间平面凸多边形。该算法分为两步：第一步，确定所要检测的两个凸多边形是否都存在相对于另一凸多边形所在平面的夹边边对，如果至少一个凸多多边形中不存在相对于另一凸多边形所在平面的夹边边对，那么立即返回两个多边形不相交；第二步，根据前面计算得到的两个凸多边形中的夹边边对，计算两组边对间对应夹边的符号距离判断两个多边形是否相交