[发明专利]一种解决交点退化问题的复杂多边形裁剪方法

权利要求书

1.一种解决交点退化问题的复杂多边形裁剪方法，其特征在于：所述步骤包括：

(1)假设被裁剪多边形即实体多边形为S，裁剪多边形为C，将含孔洞的复杂实体多边形分解成多个由外环和N个内环构成的不含孔洞的简单多边形，其中N≧0；

(2)对实体多边形的外环边界构成的多边形与裁剪多边形进行求交即S∩C操作，得到裁剪结果；

所述步骤(2)中对实体多边形的外环边界构成的多边形与裁剪多边形进行求交操作步骤为：

(21)设计了一个合理的数据结构，用于存储入点、出点以及裁剪多边形顶点；

(22)将实体多边形S和裁剪多边形C的顶点按顺时针方向分别以单向线性链表形式存储；

(23)判断实体多边形和裁剪多边形的最小外包矩形框MBR是否相交：若不相交，则输出裁剪结果多边形为空；若相交，继续步骤(24)；

(24)从实体多边形边界上的首顶点开始，寻找实体多边形边界上位于裁剪多边形外的第一个点，记为P_k点，该点在实体多边形边界上的坐标点号记为k；

(25)从P_k点开始，求取实体多边形与裁剪多边形的交点及可见折线段；基于制定的交点出入特性判定规则判断交点是否有效；若该点为有效的交点，即为入点或出点，则计算交点到裁剪多边形的首顶点的距离dfDis值，以及记录交点的nId值；

(26)若存在交点，则继续步骤(27)；若实体多边形和裁剪多边形之间没有交点，存在以下三种情形：

①实体多边形边界上只要有顶点落在裁剪多边形的内部，则表示裁剪多边形包含实体多边形，此时输出裁剪结果为实体多边形；

②裁剪多边形边界上只要有顶点落在实体多边形的内部，则表示实体多边形包含裁剪多边形，此时输出裁剪结果为裁剪多边形；

③否则表示裁剪多边形与实体多边形相离，此时输出裁剪结果为空；

(27)计算裁剪多边形每个顶点的dfDis值，并将tag值设为0；

(28)将步骤(25)中计算得到的入点、出点以及步骤(27)中的裁剪多边形顶点按dfDis值采用快速排序算法进行升序排序，若某交点和裁剪多边形的某顶点的dfDis值相同，则排序时按照“入点、顶点”或“顶点、出点”的顺序排列；

(29)基于单向线性链表构建中间链表，存储上述排序后的点；

(30)遍历生成的中间链表，输出一个或多个裁剪结果多边形；

(3)若S不含孔洞，则直接输出这个裁剪结果；否则，继续步骤4；

(4)将结果多边形视为裁剪多边形，某一孔洞构成的多边形视为实体多边形，对结果多边形与孔洞构成的多边形进行求差即C－S操作，得到裁剪结果；

(5)取下一个孔洞构成的多边形，继续步骤4，直至所有孔洞构成的多边形处理完毕，输出最终的裁剪结果。

2.根据权利要求1所述的一种解决交点退化问题的复杂多边形裁剪方法，其特征在于：所述步骤(21)中设计的数据结构有7个成员变量，分别如下：

①pt是入点、出点或裁剪多边形顶点坐标；

②tag表示该点所属类型：tag＝0，该点是裁剪多边形的顶点；tag＝1，该点为入点；tag＝2，该点为出点；

③dfDis表示从裁剪多边形首顶点出发，沿着裁剪多边形边界方向到该点的距离，用作单向链表中结点排序参数；

④nId表示实体多边形边界上与该点相邻的点的索引号：若该点是入点，nId是从入点出发，沿可见折线段方向遇到的实体多边形边界上第一个顶点的索引号；若该点是出点，nId是从出点出发，沿可见折线段反方向遇到的实体多边形边界上第一个顶点的索引号；

⑤bIsUsed表示该点是否被使用过：TRUE表示被使用过，FALSE表示未被使用过；

⑥next1用于指向该点关联的结点：若该点是入点，next1指向入点关联的出点；若该点是出点，根据实际应用需求，如果仅需对实体多边形与裁剪多边形进行求交操作，则next1为空指针；如果还需对两个多边形进行求差或求并操作，则next1指向沿着实体多边形边界方向的下一个入点；

⑦next2用于指向下一个结点。