基于三角基的平面多边形变形

本文讲解在VC 6.0环境下解通过对初始多边形和目标多边形进行Delaunay三角剖分,给出描述三角形网格各顶点空间位置的内在结构矩阵,然后插值相应的三角网格结构矩阵,实现多边形之间的形状变化。     

基于三角基的平面多边形变形

本文讲解在VC＋＋6．0环境下解通过对初始多边形和目标多边形进行Delaunay三角剖分,给出描述三角形网格各顶点空间位置的内在结构矩阵,然后插值相应的三角网格结构矩阵,实现多边形之间的形状变化。     

基于三角形分解和重构的平面多边形变形方法

为解决较复杂的不同拓扑结构的二维形状渐变问题,提出一种基于三角形分解和重构的平面多边形变形方法.该方法将图形多层分解为三角形,保留分解过程中的各层边角信息;然后通过线性插值各层边长比例及角度,并结合刚性变换方法重构中间多边形的细节和框架,以达到变形的目的.该方法适用于任意点数的多边形,具有一般性.实验结果表明,文中方法能很好地解决变形序列中的萎缩问题,并且对较复杂的狭长图形也能避免自交现象,变形效果自然.     

优化变形能的平面多边形同构剖分

平面多边形间的同构三角剖分是平面形状渐进过渡与插值的基础,降低对应三角形的变形程度是获得高质量应用的关键.文中提出一种基于变形能优化的2个平面多边形的同构剖分算法,其中包含同构剖分生成和变形能最小化2个模块.首先根据用户指定的对应特征点对多边形进行顶点重采样,得到顶点一一对应的2个多边形;然后利用带约束的Delaunay剖分对其中的一个多边形进行三角化,得到源网格;再用重心坐标将源网格的内部顶点嵌入到另一个多边形得到同构剖分(目标网格);最后逐一检查三角形的变形能,对源网格中变形能超过阈值的三角形进行细分,用同构剖分模块生成新的目标网格.实验及数据统计分析表明,该算法可以得到较好的同构三角剖分,提升网格质量,并能很好地避免纹理细节失真.     

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     

可控制形状的多边形变形算法

提出了一种可控制形状的多边形变形算法。该方法在源和目标多边形上指定对应的特征点,通过特征点的位置变化来带动整个多边形变化。得到的中间多边形在特征点约束下保持原内在量相对关系的最小变化,有效去除了多余的形变。通过试验表明,该算法产生的变形序列能很好地避免萎缩、自交等不自然现象,取得了良好的变形效果。     

同构平面三角网格的保凸变形方法

对于具有不同凸边界的同构平面三角网格的变形,提出了一种简单、有效的方法．该方法结合了两种已有的算法．能够保证网格边界在变形过程中始终保持凸性,且任意时刻的中间网格与初末网格同构,即不产生自交现象;同时文中方法实现了两个凸多边形的保凸变形。     

一种平面点集凸包与三角网格综合生成的算法

平面点集作为一种觉数学模型,其上常做的运算是求其凸包和三角网格,目前二者的研究是独立进行的,鉴于在很多情形下这两种处理结果均需要,提出了一种综合算法：在对离散点集进行ｄｅｌａｕｎａｙ剖分的过程中,增加对三角形边界的判别、管理功能,记录其中作为点集凸包边界的线段,使得在实现剖分的同时产生出点集的凸包,从而提高了算法效率,且当该算法实现单一的点集剖分或凸包功能或是用于简单多边形的凸包与剖分时效果也很好     

对平面简单多边形求凸包的线性时间算法

本文提出一种求平面简单多边形凸包的线性时间算法,这种算法是在一般局部凸算法上加了陷阱,这样就可克服局部凸算法产生的自交现象,文中还证明了这种算法的正确性。     

可控制的同构平面三角网格的保凸变形

对于具有不同凸边界的同构平面三角网格的变形,提出了一种简单易行且允许人工参与的算法。算法在保证网格边界在变形过程中始终保持凸性,且中间网格与初末网格同构的基础上,提供了可调参数,从而在一定程度上实现了用户对变形过程的人为控制。     

A convex hull algorithm for planar simple polygons

A linear convex hull algorithm which is an improvement on the algorithm due to Sklansky is given.     

求两个相交凸多边形并的凸包及交的算法

凸多边形交、并求解的难点在于如何维护结果多边形的顶点序列。利用坐标的极值将凸多边形分成几个段,利用凸壳顶点有序性,分段计算凸壳顶点而得到凸壳。两个相交的凸多边形P和Q,求P和Q并的凸壳通过计算它的4个单调段来进行。每个单调段的点是否是凸壳上的点只与2个凸多边形中的同一类型的单调段有关。该算法充分地利用了凸多边形顶点的有序性,使算法的时间复杂度达到最小。     

Computing planar swept polygons under translation

A translational sweep is the translating of a polygon, called the generatrix G, around another polygon, called the directrix D, under two conditions: (1) G is always in contact with D; and (2) the interiors of G and D do not intersect. Three classes of translational sweep are studied, including the case in which both G and D are convex; the case in which G is convex, D monotone; and the case in which both are monotone. Efficient algorithms for computing the trajectory and the swept area as well as geometric and computational properties are presented for each class. A notion called the inverse generatrix, which reveals a duality between the trajectory and the swept polygon, is introduced to reduce complexity.     

保内部相似性的平面形状混合算法

为了在计算机动画中可以得到较好的图形过渡效果,提出了一保持平面多边形内部相似性的形状混合算法,从而有效地避免了中间多边形发生局部萎缩或者膨胀的现象.此方法从源和目标多边形的同构三角剖分出发,对同构三角网格每一个夹角处表示边角关系的几何量线性插值得到相对应的中间几何量,通过这些中间几何量以及它们与顶点坐标之间的关系来建立线性方程组,给定初始条件后用现成的程序库快速求解来得到中间三角网格(其边界即为中间多边形).还通过引入特征多边形来保持混合多边形的全局视觉特征.该算法计算量小、运行效率高,对形状复杂的多边形仍然可以得到满意的结果,适合于实际应用中实时的要求.     

求凸多边形直径的改进算法

求凸多边形直径是计算几何中的一个基本问题,在Preparata-Shamos算法的基础上,提出了采用动态规划和二分查找的算法,不需要对凸多边形进行预处理,使整个算法的时间复杂度降低到O(n)级别。对算法实现的理论分析结果进行了验证,实验结果表明算法具有较高效率。     

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.     

Transversal of disjoint convex polygons

Given a set S of n disjoint convex polygons {P_i∣1?i?n} in a plane, each with k_i vertices, the transversal problem is to find, if there exists one, a straight line that goes through every polygon in S. We show that the transversal problem can be solved in O(N+nlogn) time, where N=∑_i=1ⁿk_i is the total number of vertices of the polygons.