基于有向弧的多边形拓扑关系生成算法

本文提出了一种基于结点弧段邻接关系自动生成多边形拓扑关系的算法,对每个结点的关联弧段按方位角排序并对这种排序进行了补充定义,对弧段的方向也作了相关规定。以此为基础,本算法避免了多边形内角的重复计算和反复搜索,提高了建立多边形拓扑关系的效率。最后,对该算法进行了分析和实例计算。     

基于有向弧的改进多边形拓扑关系生成算法

文章提出了一种基于有向弧段的多边形拓扑关系生成算法,改进了传统算法.算法对每个结点的关联孤段按方位角排序并对这种有序性进行了补充定义,同时为弧段增加两个方向相关的字段,分别表示弧段的方向和是否被遍历过,搜索多边形的同时对遍历过的有向孤段加以标记.本算法避免了多边形的反复搜索和内角的计算,提高了建立多边形拓扑关系的效率.最后,时该算法进行了分析和实例计算.     

GIS中孤岛和内点快速归属算法

针对GIS拓扑数据结构的建立,该文提出了一种快速进行内点和孤岛归属的算法．算法首先利用“面积法”实现外多边形的识别并获得外多边形左极点,然后利用“改进的射线法”将识别后的外多边形左极点和内点向左侧引出射线,并获得与弧段的交点,最后利用弧段的特征获得外多边形和内点的归属关系．由于该算法充分利用了弧段的特征,从而避免了多边形的组织和弧段的重复处理以及非直接包含关系的判断,保证了海量数据生成拓扑数据结构的效率．同时文章还对归属中的退化问题提出了解决方案．算法的实际应用表明,该算法具有较高的效率和较强的实用性．     

一种GIS拓扑多边形链搜索的改进算法

针对GIS拓扑多边形链搜索中悬挂弧段的处理问题,提出了一种改进算法。该算法利用在一趟搜索中,非悬挂弧段仅经过一次,而悬挂弧段会经过两次这一规律来识别并标记悬挂弧段;在进行多边形链搜索时,通过避让悬挂弧段以避免将其对应的关联弧段加入多边形链,从而保证搜索结果的正确性。测试结果表明,该算法能明显提高多边形链搜索的效率。     

GIS缓冲区重叠合并的快速算法

为了解决地理信息系统（ＧＩＳ）缓冲区多边形间重叠合并问题，本文对正负缓冲区多边形边界相交后结点上弧段的方向规律进行了分析，提出了结点上有向弧段的删除规则。基于这一规则，形成了缓冲区多边形重叠合并的算法。该算法避免了通过多边形与曲线包容关系的判断来决定弧段取舍的复杂计算，因而具有简捷、高效的特性。     

简单多边形方向识别的健壮算法

极值顶点前后相邻边矢量叉积法是识别任意简单多边形方向的最优算法 该算法存在的问题是 :当极值顶点前后相邻边夹角接近 0°或 180°时 ,叉积结果接近 0 ,因此存在二义性 ,会导致错误的方向识别 针对现有算法对奇异情形方向判别解决不彻底的问题 定义了多边形极值顶点奇异情形 ,对相邻边夹角接近 0°和 180°两种奇异情形给出了判定方法 ;提出了极点前后点坐标比较法和极点序号大小比较法 ,有效地解决了所有奇异情形下的方向识别问题 ,它们都可以发展成为独立的方向判断算法 实验结果表明 ,该算法简单高效 ,健壮性强 ,时间复杂度为O(n)     

海量数据多边形布尔运算的区域分割算法

研究了一种大数据量的2维多边形,称为海量数据多边形,其边界由直线段和圆弧段组成,顶点很多,形状复杂。本文设计并实现了海量数据多边形之间的布尔运算算法。首先用区域划分的方法快速求解出两多边形的交点,然后判断各交点的出点、入点性质,最后沿着多边形的边界跟踪,并根据并、交、差的不同要求切换跟踪路线,直到形成封闭的回路。运算结果仍为2维多边形。该算法从实用的角度出发,避开繁琐的数学推理,易于程序实现,在实际应用中显著提高了布尔运算的效率。     

基于链码和特征形的多边形内外点判断算法

通过对多边形各个顶点与待测点相对位置进行判别,给出了多边形的垂直（水平）链码序列生成方法．该方法根据多边形的链码将原多边形中对判别无关的冗余边或冗余点删除,形成多边形的特征形;待测点在特征形与原多边形内外位置关系上具有一致性,从而大大简化了运算．同时给出了一种点在多边形内外点判断算法,把点在原多边形内外的判断转化为点与其特征形的位置判断,特征形的提取过程是一个线性扫描及条件判断过程,可以避免大量的又积运算,从而有效地提高了多边形内外点判断算法的效率．程序验证表明：文中算法易于实现,具有运行速度快、稳定性高等优点．     

三维复杂实体表面生成方法研究

该文提出了生成三维复杂实体表面的一种新方法。该方法由以下过程组成：由分布在折面上的一维数据(点或直线段)，通过映射得到平面上相应的一维数据；再经二维剖面编辑得到二维剖面数据(弧段、曲线和多边形)；通过逆映射得到折面上相应的数据(弧段、曲线和多边形)，即得到三维剖面数据；最后从三维剖面上的弧段、曲线和多边形重建实体表面。     

利用双邻点判断法优化拓扑关系自动生成算法

拓扑关系自动生成算法的效率直接影响地理数据空间关系的建立和查询等操作的性能。作者在实际的软件设计过程中，发现双邻点判断法可以在算法至关重要的２个环节处大大减少运算量，显著提高算法效率。这２个环节就是多边形的区域归属判断以及点与多边形包含关系的判断。     

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。     

Solving the irregular strip packing problem via guided local search for overlap minimization

The irregular strip-packing problem (ISP) requires a given set of non-convex polygons to be placed without overlap within a rectangular container having a fixed width and a variable length, which is to be minimized. As a core sub-problem to solve ISP, we consider an overlap minimization problem (OMP) whose objective is to place all polygons into a container with given width and length so that the total amount of overlap between polygons is made as small as possible. We propose to use directional penetration depths to measure the amount of overlap between a pair of polygons, and present an efficient algorithm to find a position with the minimum overlap for each polygon when it is translated in a specified direction. Based on this, we develop a local search algorithm for OMP that translates a polygon in horizontal and vertical directions alternately. Then we incorporate it in our algorithm for OMP, which is a variant of the guided local search algorithm. Computational results show that our algorithm improves the best-known values of some well-known benchmark instances.     

基于凸剖分的多边形窗口线裁剪算法

以不增加新点的方式将多边形剖分为一些凸多边形,并基于这些多边形的边建立二叉树进行管理.裁剪计算时,根据二叉树快速地找到与被裁剪线有相交的凸多边形,然后运用高效的凸多边形裁剪算法进行线裁剪.该方法能自适应地降低裁剪计算的复杂度,使其在O(logn)和O(n)之间变化,并在大多数情况下小于O(n),其中n是多边形边数.虽然该方法需要进行预处理,但在许多应用(如多边形窗口对多边形的裁剪)中,其总执行时间(包括预处理时间和裁剪时间)比已有的不需要预处理的裁剪算法少很多.     

一种断层多边形自动平滑方法

提出了一种断层多边形平滑方法。该方法针对利用边界追踪算法提取断层多边形,利用断层多边形折线之间的角度,边长等因素,在保持断层多边形形态的前提下对断层多边形进行平滑,改善了断层多边形的视觉效果和美观,为地震资料解释提供了一种很好的方法。经过大庆油田多地区地震图像的验证,此断层多边形提取与平滑方法可以有效提取出断层多边形并去除断层多边形的毛刺,对断层多边形平滑效果显著。     

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）。     

格网划分的双策略跟踪多边形裁剪算法

论文提出了一种高效稳定的多边形裁剪算法,算法支持带内环的平面简单 多边形,同时也支持多边形的“并”和“差”等布尔运算。首先,设计了算法所需的数据结构; 其次,基于直线扫描转换Bresenham 算法原理提出了边网格划分的有效算法,并应用一个简 单的方法避免不同网格内边的重复求交;最后,将交点分类为普通交点和顶交点,并针对这 两类交点构造了不同的跟踪策略,在跟踪过程中交替、递归地应用这两个策略来确保算法处 理特殊情况时的稳定性。与其它同类算法的比较表明,新算法具有更高的效率。     

判定凸多边形可碰撞的最优算法

设P与Q是平面内任意二互不相交的凸多边形,d为任一给定方向,本文研究P沿d以平移方式运动可否与Q碰撞的判定问题.文中定义了凸多边形顶点集上的偏序关系,给出了判定可碰撞性的新的充分必要条件,据此采用四分搜索方法构造了判定可碰撞的算法.在最坏情况下算法的复杂度为O(logn),在不计常数因子的情况下,这是最优的.     

大规模等值线图任意多边形裁剪算法

给出一种大规模等值线图任意多边形窗口的快速裁剪算法。首先进行传统算法的外包围盒裁剪,然后针对外包围盒创建一种约束网格结构,然后利用网格对等值线进行快速预裁剪,最后通过行扫描算法对等值线进行定位并进行局部细节裁剪得到最终裁剪结果。通过约束网格可以实现以行扫描的方式快速判断点的内外属性,而且基本能确定实际相交的线段时才进行求交运算,减少了大量的求交运算。另外,算法能有效地处理各种特殊裁剪多边形嵌套情况,克服了以往算法对裁剪多边形的约束条件。经过大量的实验,证明本文算法非常高效且稳定。     

一种等值线图的任意复杂多边形窗口裁剪算法

给出了一种新的海量等值线图任意多边形窗口的快速裁剪算法。计算裁剪多边形的外包围盒并创建网格结构,利用网格结构对等值线进行快速预裁剪,通过链式结构对等值线进行细节裁剪得到最终裁剪结果。通过建立行链式结构可以实现以行扫描的方式快速判断点的内外属性,而且还能减少线段求交运算次数,基本能确定实际相交的线段时才进行求交运算。经过大量的实验,证明该算法非常高效且稳定。另外,新算法能有效地处理各种特殊裁剪多边形嵌套情况,克服了以往算法对裁剪多边形的约束条件。该算法程序实现简单且符合工程需求。     

有向回路法和网格法:多边形内外点判别的新算法

该文把简单多边形视作一个有向回路,利用多边形的环绕方向和区域划分提出了两种判别内外点的新算法:有向回路法和网格法。有向回路法利用了多边形的方向性,在某些情况下可以不必遍历多边形的所有边。该算法程序简单,时间复杂度为O(n),平均性能优于复杂度为Θ(n)的射线法和标号法,但只能处理凸多边形。网格法是有向回路法的改进算法,利用了多边形的方向性和区域划分。网格法将n边形的包围盒划分为(n-1)×(n-1)个网格:如果待处理的点在某个网格内,则仅根据经过该网格的所有边就可以判断该点的内外性。网格法可以处理任意简单多边形,包括带孔的多边形;最坏情况下的时间复杂度为O(lgn),空间复杂度为Θ(n2)。