CN116523941B - 含孔洞多边形的简化方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含孔洞多边形的简化方法、装置及计算机程序产品。该方法包括步骤：S101对各个边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息；S102识别各个边界的邻近端点以及邻边间距，其中邻近端点为与对应的边界相距最近的端点，邻边间距为当前边界的各个端点与邻近端点之间的最小间距；S103基于邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；S104识别当前的多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则进入步骤S105；否则，更新当前的至少一个合并边界的邻近端点、邻边间距，并返回步骤S103；S105结束合并流程。该方法可以对含孔洞多边形进行快速简化。

Description

含孔洞多边形的简化方法、装置

技术领域

本发明涉及计算机图形学领域，具体涉及一种含孔洞多边形的简化方法、装置及计算机程序产品。

背景技术

目前多数图形渲染引擎都无法直接填充或绘制含孔洞的多边形，为了能够正确对含孔洞多边形进行的填充，通常会对含孔洞多边形进行简化，如采用三角剖分或梯形剖分算法将含孔洞多边形剖分为若干三角形或梯形，随后对这些三角形或梯形分别进行绘制填充。例如，刘刚等人给出了一种基于Delaunay三角网的任意多边形三角剖分算法(刘刚,袁纪武,李磊,等.基于Delaunay三角网的任意多边形三角剖分算法研究[J].计算机与数字工程,2012,40(6):3.)，可对多边形进行简化。

例如，CAD制图中通常会涉及到复杂实体图形的绘制，且这些复杂实体图形中可能包括一个或多个含孔洞多边形。针对CAD中的含孔洞多边形一般无法直接进行颜色或图案填充，通常是选用三角形剖分对其进行处理，再基于剖分结果进行一一填充。但这种先剖分再填充的方式在进行较为复杂的含孔洞多边形时具有以下不足：

1、多边形剖分涉及的计算量较大，并且当多边形较为复杂(如内部孔洞较多)时，剖分所需要处理的数据量会显著增加，对软件性能造成不利影响；

2、同时绘制多个三角形(或梯形)的效果较差，如两个三角形的公共边可能被绘制两次，使得剖分边界相比于填充内部颜色更深(即能够从绘制结果上看到剖分边界)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含孔洞多边形的简化方法、装置及计算机程序产品，为了解决上述所提到的技术问题，本发明具体采用以下技术方案：

，本发明第一方面提供了一种含孔洞多边形的简化方法，多边形的边界包括：外部边界和至少一个内部边界，所述方法包括步骤：

S101对各个所述边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，所述边界信息包括若干端点信息；

S102识别各个所述边界的邻近端点以及邻边间距，其中，所述邻近端点为与对应的所述边界相距最近的端点，所述邻边间距为当前所述边界的各个所述端点与所述邻近端点之间的最小间距；

S103基于所述邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个所述待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；

S104识别当前的所述多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则进入步骤S105；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的所述至少一个合并边界的邻近端点以及所述邻边间距，并返回到步骤S103；

S105结束合并流程。

在一些实施例中，所述外部边界的所述边界信息包括：基于第一方向存储的所述外部边界的端点信息；所述内部边界的边界信息包括：基于与所述第一方向相反的第二方向存储的所述内部边界的端点信息。

在一些实施例中，S103包括步骤：

选取邻边间距相同的至少两个所述边界作为待合并边界；

将所述待合并边界中的其中一个所述边界识别为第一待合并边界，并对应地将所述第一待合并边界所对应的邻近端点所在边界选取为第二待合并边界；

将所述第一待合并边界中与所述邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并。

在一些实施例中，基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并的步骤包括：

获取第一、二待合并边界对应的第一、二边界信息；

将对应的所述邻近端点作为第二边界信息的读入点，将所述第一合并端点作为写入点，并基于所述读入点、所述写入点将所述第二边界信息写入所述第一边界信息中，以对第一、二边界信息进行合并，从而使得第一、二待合并边界合并为一个合并边界；

其中，所述读入点为读取所述第二边界信息的起始点，所述写入点为所述第一边界信息中的写入位置。

在一些实施例中，所述端点信息包括：所述端点的编号，以及所述端点的坐标位置。

本发明第二方面在于，提供了一种含孔洞多边形的简化装置，所述多边形的边界包括：外部边界和至少一个内部边界，所述装置包括：

边界识别模块，被配置为用于对各个所述边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，所述边界信息包括若干端点信息；

邻近端点识别模块，被配置为用于识别各个所述边界的邻近端点以及邻边间距，其中，所述邻近端点为与对应的所述边界相距最近的端点，所述邻边间距为当前所述边界的各个所述端点与所述邻近端点之间的最小间距；

合并模块，被配置为用于基于所述邻边间距选取至少两个待合并的边界，

并对至少两个所述待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；

合并流程判定模块，被配置为用于识别当前的所述多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则结合合并流程；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的所述至少一个合并边界的邻近端点以及所述邻边间距，并基于所述合并模块继续合并。

在一些实施例中，所述外部边界的所述边界信息包括：基于第一方向存储的所述外部边界的端点信息；所述内部边界包括：基于与所述第一方向相反的第二方向存储的所述内部边界的端点信息；

和/或，所述端点信息包括：所述端点的编号，以及所述端点的坐标位置。

在一些实施例中，所述合并模块包括：

第一边界选取单元，被配置为用于选取邻边间距相同的至少两个所述边界为待合并边界；

第二边界选取单元，被配置为用于将所述待合并边界中的其中一个所述边界识别为第一待合并边界，并对应地将所述第一待合并边界所对应的邻近端点所在边界选取为第二待合并边界；

合并端点识别单元，被配置为用于将所述第一待合并边界中与所述邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

合并单元，被配置为用于基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并。

在一些实施例中，所述合并单元包括：

第一子单元，被配置为用于获取第一、二待合并边界对应的第一、二边界信息；

第二子单元，被配置为用于将对应的所述邻近端点作为第二边界信息的读入点，将所述第一合并端点作为写入点，并基于所述读入点、所述写入点将所述第二边界信息写入所述第一边界信息中，以对第一、二边界信息进行合并，从而使得第一、二待合并边界合并为一个合并边界；

其中，所述读入点为读取所述第二边界信息的起始点，所述写入点为所述第一边界信息中的写入位置。

本发明第三方面在于，还提供了一种体现在非暂时性计算机可读介质中的计算机程序产品，所述计算机程序产品被编程以用于含孔洞多边形的简化，所述计算机程序产品包括用于以下操作的指令：

S101对各个所述边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，所述边界信息包括若干端点信息；

S102识别各个所述边界的邻近端点以及邻边间距，其中，所述邻近端点为与对应的所述边界相距最近的端点，所述邻边间距为当前所述边界的各个所述端点与所述邻近端点之间的最小间距；

S103基于所述邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个所述待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；

S104识别当前的所述多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则进入步骤S105；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的所述至少一个合并边界的邻近端点以及所述邻边间距，并返回到步骤S103；

S105结束合并流程。

有益技术效果:

本发明基于含孔洞多边形图形的已有端点信息对含孔洞多边形简化，将含孔洞多边形的非孔洞区域通过一个多边形进行表达，从而在后期的颜色或图案填充中仅针对简化后的一个多边形进行填充即可(也即与现有技术中的技术路径不同，本申请不是对多边形进行剖分，而是对不同的边界进行合并)。

因此，本发明的有益之处在于：

1、简化过程中的数据处理量较少，本发明简化过程中并不会增加过多数据量，运行效率高。即使涉及到结构复杂、孔洞数量较多的复杂多边形，也不会对相关软件或处理设备(如计算机)的性能造成不利影响。

2、从简化后的数据结果来看，本发明将需要填充的非孔洞区域简化为一个多边形，在填充时无需单独地针对一个个三角形或梯形区域进行一一填充，而是针对一个多边形进行填充即可，为后续的填充绘制操作提供了极大的便利；并且，由于是针对单个多边形进行绘制，不存在对于某一条或多条边重复绘制的问题。

3、本发明基于各个边界之间的邻近关系对合并流程进行优化设计，既保证了每次合并结果的有效性(即两个或多个边界合并后的新边界在空间上不会干扰到其他边界)；同时可以有效地实现对多个边界的并行处理，且并行处理涉及到的数据处理量仍然很小，不会对软件或相关设备的性能造成不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1a为本发明一示例性实施例中的一种含孔洞多边形的简化方法的流程示意图；

图1b为本发明一示例实施例中的一种含孔洞多边形的简化装置的模块结构示意图；

图2a为一具体实施例中的含孔洞多边形的结构示意图；

图2b示出了图2a所示含孔洞多边形的端点信息；

图2c示出了图2a所示含孔洞多边形的端点链表数据；

图3a示出了图2a所示含孔洞多边形的各边界与外部端点之间的间距；

图3b示出了图2a所示含孔洞多边形的外部端点以及距离信息；

图4a示出了图2a所示含孔洞多边形在第一次合并后的合并示意图；

图4b示出了图4a所示含孔洞多边形的外部端点以及距离信息；

图4c示出了图4a所示含孔洞多边形的端点信息；

图5a示出了图2a所示含孔洞多边形在第二次合并后的合并示意图；

图5b示出了图5a所示含孔洞多边形的外部端点以及距离信息；

图5c示出了图5a所示含孔洞多边形的端点信息；

图6a示出了图2a所示含孔洞多边形在第三次合并后的合并示意图；

图6b示出了图6a所示含孔洞多边形的外部端点以及距离信息；

图6c示出了图6a所示含孔洞多边形的端点信息；

图7a示出了图2a所示含孔洞多边形在第四次合并后的合并示意图；

图7b示出了图7a所示含孔洞多边形的外部端点以及距离信息；

图7c示出了图7a所示含孔洞多边形的端点信息；

图8a示出了图2a所示含孔洞多边形在第五次合并后的合并示意图；

图8b示出了图8a所示含孔洞多边形的外部端点以及距离信息；

图8c示出了图8a所示含孔洞多边形的端点信息；

图9示出了本发明与现有技术的效果对比示意图；

图10a为又一具体实施例中的含孔洞多边形的结构示意图；

图10b示出了图10a所示含孔洞多边形的端点链表数据；

图10c示出了图10a所示含孔洞多边形的端点信息；

图11a示出了图10a所示的含孔洞多边形的各边界与外部端点之间的间距；

图11b示出了图10a所示的含孔洞多边形的外部端点以及距离信息；

图12a示出了图10a所示含孔洞多边形的第一次合并之后的结构示意图；

图12b示出了图12a所示含孔洞多边形的外部端点及距离信息；

图12c示出了图12a所示含孔洞多边形的端点信息；

图13a示出了图12a所示含孔洞多边形的第二次合并之后的结构示意图；

图13b示出了图13a所示含孔洞多边形的外部端点及距离信息；

图13c示出了图13a所示含孔洞多边形的端点信息。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

本文中，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”、“后”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”

等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本文中“和/或”包括任何和所有一个或多个列出的相关项的组合。

本文中“多个”意指两个或两个以上，即其包含两个、三个、四个、五个等。

本文中“实体”(entity)：指的是CAD文件上的图形数据，被显示在CAD绘图界面上。实体具有属性，即控制实体或元素特定视觉特征(例如可见性、颜色和线样式)的数据值。在不同的实施例中，实体也可以被称为“图素”、“图元”。

实施例一

本发明第一方面在于，提供了一种含孔洞多边形的简化方法，多边形的边界包括：外部边界和至少一个内部边界，如图1所示，方法包括步骤：

S101对各个边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，边界信息包括若干端点信息；

S102识别各个边界的邻近端点以及邻边间距，其中，邻近端点为与对应的边界相距最近的端点，邻边间距为当前边界的各个端点与邻近端点之间的最小间距；

S103基于邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；

S104识别当前的多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则进入步骤S105；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的至少一个合并边界的邻近端点以及邻边间距，并返回到步骤S103；

S105结束合并流程。

如图2a、图3a所示，本实施例中的外部边界01为外部多边形的边界，

内部边界02为外部多边形的内部孔洞(也即内部多边形)的边界。

在一些实施例中，各个边界的边界信息为边界的端点链表。

在一些实施例中，某一边界的邻近端点指的是与该边界相距最近的外部的端点。其中，邻近端点也称为外部端点。例如，如图3a所示，端点P19为与外部多边形边界B1最近的外部的端点，此时，端点P19即为外部多边形边界B1的邻近端点。相应地，边界B1中的端点P2与邻近端点P19相距最近，此时端点P2为边界B1的内部端点，其中端点P2与端点P19之间的间距即为邻边间距。

进一步地，在一些实施例中，外部边界的边界信息包括：基于第一方向存储的外部边界的端点信息。

在一些实施例中，内部边界的边界信息包括：基于与第一方向相反的第二方向存储的内部边界的端点信息。

在一些实施例中，第一方向为顺时针方向或逆时针方向，相应地，第二方向为逆时针方向或顺时针方向。

例如，在一些实施例中，对于外部边界，以逆时针方向存储端点信息，

对于内部边界，以顺时针方向存储端点信息。

进一步地，在一些实施例中，S103包括步骤：

选取邻边间距相同的至少两个所述边界作为待合并边界；

对待合并边界进行合并。

例如，在一些实施例中，如图11a所示，多边形中边界B1、B5的邻边间距相同且被识别为一组待合并边界，边界B2、B3的邻边间距相同且被识别为另一组待合并边界。

进一步地，在一些实施例中，对待合并边界进行合并的步骤包括：

选取待合并边界中的至少一个边界为第一待合并边界，并对应地将第一待合并边界所对应的邻近端点所在的边界识别为第二待合并边界(例如，在一些实施例中，当待合并边界仅包括两个边界时，则直接将另一个边界识别为第二待合并边界)；

将所述第一待合并边界中与所述邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并。

本实施例中，可以选择依次地对邻边间距最小的两个或多个边界进行先后合并，也可以同时对邻边间距相同的多组待合并边界进行合并。

例如，在一些实施例中，S103包括步骤：

选取邻边间距最小的至少一个边界为第一待合并边界；

将第一待合并边界所对应的邻近端点所在边界选取为第二待合并边界；

将第一待合并边界中与邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

基于第一合并端点、对应的邻近端点对第一、二待合并边界进行合并。

具体地，在一些实施例中，首先将邻边间距最小的一个边界B1识别为第一待合并边界，并B1的邻近端点P19所在的边界B5识别为第二待合并边界。同时将B1中与邻近端点最近的端点P2(也即内部端点P2)识别为第一合并端点，进而通过第一合并端点、邻近端点对两个边界B1、B5进行合并。

可以理解的是，在一些实施例中，为避免对边界的重复识别或误操作，

对于邻边间距最小的两个边界或多个边界，任意选取其中的一个边界作为第一待合并边界即可，其余边界则自动识别为第二边界。

又例如，在一些实施例中，为了避免将B1、B5均识别为第一待合并边界造成干扰或误操作，优选地将编号较小的边界作为第一待合并边界(相当于主链表)，将编号较小的边界作为第二待合并边界(相当于从链表)。合并时，将第二待合并边界并入第一待合并边界中，对于合并后的边界保留第一待合并边界的编号。

本实施例中，选取邻边间距最小的边界为待合并边界也相当于选取互为最近边界的两个边界作为待合并边界。可以理解的是，互为最近边界的两个边界即为相距最近的两个边界，具体表现为其中一个边界的内部端点为另一个边界的邻近端点(同样地，另一个边界内部端点也即为其中一个边界的邻近端点)。换句话说，邻边间距相同的两个边界互为最近边界。

例如，在一些实施例中，如图3a所示，当识别到B1、B5的邻边间距均为最小且相同时，则认为B1、B5互为最近边界，并优先地对B1、B5进行合并。

又例如，在一些实施例中，当识别到邻边间距相同的边界存在三个或多个时，例如，边界A、边界B和边界C与其各自外部端点相同，且边界A为边界B互为最近边界，边界B和边界C也互为最近边界，此时可以任选两个边界如边界A、边界B进行第一次合并得到边界A’，然后，对边界A’、边界C进行合并。

本实施例中，当识别到邻边间距相同(或邻边间距最小)的边界存在三个或多个时(也即，邻边间距相同的待合并边界中包括三个及以上的边界)，将与两个或两个以上的边界互为最近边界的边界识别为关联边界，并优选地将关联边界识别为第一待合并边界。具体地，当边界A为边界B互为最近边界，边界B和边界C也互为最近边界时，将边界A识别为第一待合并边界，将边界B、C识别为第二待合并边界，并且两个第二待合并边界可以同时与第一待合并边界合并。

具体地，在一些实施例中，当识别到邻边间距最小的边界存在三个或多个时，例如，边界A、边界B和边界C与其各自外部端点的间距相同，且边界A为边界B互为最近边界，边界B和边界C也互为最近边界，此时可以对边界A、B、C进行同步合并。选取分别与边界B、C同为最近边界的边界A作为第一待合并边界，将边界B、C作为第二待合并边界进行合并。

又例如，在一些实施例中，当识别到邻边间距最小的边界个数在三个及以上时，可以对三个及以上的边界进行分组合并。例如，存在边界A、边界B、边界C、边界D、边界E、边界F等六个与其各自外部端点的间距相同的边界，且边界A、边界B，边界B、边界C，边界C、边界D，边界D、边界E，边界E、边界F两两互为最近边界。此时，可以对六个边界进行分组，例如，将边界A、边界B、边界C分为一组边界，边界D、边界E、边界F分为一组边界，分别以组为单位进行合并得到两条新的边界，然后对两条新的边界进行合并。

可以理解的是，部分CAD的实体图形中的含孔洞多边形的几何形状相对规则，可能会存在多个间距相同的内部边界。本实施例中，可以对多个间距相同的内部边界高效地进行并行处理。同样地，本实施例中选用了邻边间距作为第一待合并边界的识别条件，使得即使在同一时刻对多个边界进行合并，各个合并过程均能正常推进不会相互干扰(例如，合并过程中生成的新边界不会在空间上与现有边界产生交叉)，并且最终的合并结果也有效可用。

又例如，在另一些实施例中，当识别到存在两组或两组以上的互为最近边界的边界时，例如，边界A1和边界B1互为最近边界，边界A2和边界B2互为最近边界。此时优选地，可以同时对边界A1、B1，边界A2、B2进行合并，并对应得到边界A1’、边界A2’。本实施例中可以对两组或多组互为最近边界的边界进行并行处理。并且，由于选取了互为最近边界的两个边界进行合并，两组或多组边界的并行合并过程并不会相互干扰(如不会出现新增边界连线穿过内部孔洞的情况)。同时，本实施例中的合并方式较为简单，即使是并行处理也不会对计算机造成处理压力。

进一步地，在一些实施例中，基于第一合并端点、对应的邻近端点对第一、二待合并边界进行合并的步骤包括：

获取第一、二待合并边界对应的第一、二边界信息；

将对应的邻近端点作为第二边界信息的读入点，将第一合并端点作为写入点，并基于读入点、写入点将第二边界信息写入第一边界信息中，以对第一、二边界信息进行合并，从而使得第一、二待合并边界合并为一个合并边界；

其中，读入点为读取第二边界信息的起始点，写入点为第一边界信息中的写入位置。

本实施例中，第一待合并边界相当于主链，第二待合并边界相当于从链，

在第一、二待合并边界的合并过程中，通过主链的写入点将从链的端链信息并入/写入到主链中。

如图3a所示，本实施例中，在步骤S101中已经识别到边界B1的边界信息为L1：P1P2P3P4，边界B5的边界信息L5：P16P17P18P19。首先，将边界B1识别为第一待合并边界；对应地将边界B1的邻近端点P19(也即外部端点)所在的边界B5识别为第二待合并边界；并将边界B1对应于B5的内部端点P2设为第一合并端点P2，基于第一合并端点P2、邻近端点P19(相当于第二合并端点)对边界B1、B5进行合并，得到新的B1的边界信息L1：

P1P2P19P16P17P18P19P2P3P4。

在一些实施例中，当涉及到外部多边形边界与内部多边形边界的合并时，

优选地将内部多边形边界合并入外部多边形边界。

进一步地，在一些实施例中，端点信息包括：端点的编号，以及端点的坐标位置。

在一具体实施例中，如图2a、图3a、图4a、图5a、图6a、图7a所示，

所涉及的含孔洞多边形由一个外部多边形边界(即外部边界01)和五个内部孔洞边界(即内部边界02)构成。本实施例中，如图2a-图8c所示，对该含孔洞多边形的简化流程如下：

1、对外部多边形边界、内部多边形边界进行识别，并分别基于逆时针、顺时针方向对应存储下外部多边形边界、内部多边形边界的端点信息(即为边界的端点链表)，如图2b所示；并针对每个端点记录下其目前所在的边界(如通过边界编号记录)，如图2c；

2、针对每个边界，查找到与其所有端点距离最近的端点并将该端点记录为外部端点(也称邻近端点)，相应地，边界中与外部端点相距最近的点记录为内部端点，且内部端点与外部端点的距离为邻边间距，记录如图3b所示；

3、基于图3b所记录的间距(即邻边间距)选取间距最小的两个边界B1、B5作为待合并边界(换句话说，选取互为最近边界的两个边界进行合并)，并对B1、B5进行合并(第一次合并)得到新的外部多边形边界B1；

4、对新的外部多边形边界B1的内部端点、外部端点、距离等数据进行更新如图4b所示，并基于更新后的数据继续选取间距最小的两个边界B2、B3作为待合并边界，并对边界B2、B3进行合并(第二次合并)得到新的内部孔洞边界B2；

5、继续对新的内部孔洞边界B2的内部端点、外部端点、距离进行更新，

如图5b所示，并重复上述操作直至仅剩一条外部多边形边界，完成含孔洞多边形的简化。

本实施例中，在第五次合并后完成了图2a所示的含孔洞多边形的简化。

本实施例中虽然在简化过程中会增加部分边，但是相较于三角形或梯形剖分的方式，增加的边的信息非常少，几乎不会对数据量造成明显影响。如图9所示，当多边形内包括一个孔洞(也即内部多边形时)，需要增加多条边才能够实现对多边形的剖分，而本实施例中的方法仅需要增加一条边即实现了对多边形的简化。并且，可以理解的是，随着多边形的结构越复杂、内部孔洞越多，三角剖分或梯形剖分方案会愈加复杂，带来的数据增量也会越多；

而本发明的优势也会越来越明显。

又例如，在另一具体实施例中，图10a示出了一个由1个外部多边形边界和4个内部孔洞边界构成的含孔洞多边形，对图10a所示的含孔洞多边形的简化流程如图10a-图13c所示：

1、对外部多边形边界、内部多边形边界进行识别，分别基于逆时针、顺时针方向对应存储下外部多边形边界、内部多边形边界的端点信息(即为边界的端点链表)，如图10b所示；并针对每个端点记录下其目前所在的边界(如通过边界编号记录)，如图10c；

2、针对每个边界，查找到与其所有端点距离最近的端点并将该端点记录为外部端点(也称邻近端点)，相应地，边界中与外部端点相距最近的点记录为内部端点，且内部端点与外部端点的距离为邻边间距，记录如图11a、图11b所示；

3、如图11a、图11b所示，外部多边形边界B1、内部孔洞边界B5互为最近边界，且内部孔洞边界B2、内部孔洞边界B3也互为最近边界；此时，分别将边界B1、B5作为一组待合并边界，将B2、B3作为另一组待合并边界，并分别对两组待合并边界进行合并(第一次合并)，从而得到新的边界B1、B2，如图12a所示；

4、第一次合并结束后，更新的边界B1、B2的外部端点(也即邻近端点)以及邻边间距(距离)等信息，如图12a、图12b所示，此时，边界B2、B4互为最近边界，边界B4、边界B1互为最近边界，因此可对B2、B4、B1进行同时合并(第二次合并)，最终得到一个外部多边形边界B1，新的边界B1如图13a所示，边界B1的端点链表如图13b所示。

本实施例中，在合并的过程中涉及到多组互为最近边界的对象时，优先选用同步合并的方式，通过两次。可以理解的是，如果选用单次合并的方式，一般会涉及到四次边界合并，而本实施例中选用同步合并的方式，并且合并方式简单，在每次的同步合并过程中涉及到的数据量较小，合并速度快。

实施例二

本发明第二方面在于，还提供了一种含孔洞多边形的简化装置，多边形的边界包括：外部边界和至少一个内部边界，如图1b所示，装置包括：

边界识别模块10，被配置为用于对各个边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，边界信息包括若干端点信息；

邻近端点识别模块20，被配置为用于识别各个边界的邻近端点以及邻边间距，其中，邻近端点为与对应的边界相距最近的端点，邻边间距为当前边界的各个端点与邻近端点之间的最小间距；

合并模块30，被配置为用于基于邻边间距选取至少两个待合并的边界，

并对至少两个待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；

合并流程判定模块40，被配置为用于识别当前的多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则结合合并流程；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的至少一个合并边界的邻近端点以及邻边间距，并基于合并模块继续合并。

进一步地，在一些实施例中，外部边界的边界信息包括：基于第一方向存储的外部边界的端点信息；内部边界包括：基于与第一方向相反的第二方向存储的内部边界的端点信息。

进一步地，在一些实施例中，合并模块包括：

第一边界选取单元，被配置为用于选取邻边间距相同的至少两个所述边界为待合并边界；第二边界选取单元，被配置为用于将所述待合并边界中的其中一个所述边界识别为第一待合并边界，并对应地将所述第一待合并边界所对应的邻近端点所在边界选取为第二待合并边界；

合并端点识别单元，被配置为用于将第一待合并边界中与邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

合并单元，被配置为用于基于第一合并端点、对应的邻近端点对第一、二待合并边界进行合并。

进一步地，在一些实施例中，合并单元包括：

第一子单元，被配置为用于获取第一、二待合并边界对应的第一、二边界信息；

第二子单元，被配置为用于将对应的邻近端点作为第二边界信息的读入点，将第一合并端点作为写入点，并基于读入点、写入点将第二边界信息写入第一边界信息中，以对第一、二边界信息进行合并，从而使得第一、二待合并边界合并为一个合并边界；

其中，读入点为读取第二边界信息的起始点，写入点为第一边界信息中的写入位置。

进一步地，在一些实施例中，端点信息包括：端点的编号，以及端点的坐标位置。

在一些实施例中，当含孔洞多边形的内部孔洞较多，且存在多个邻边间距相同的边界时，可以对边界进行同时合并，从而提高边界合并的并行处理能力，以提高简化效率。

本实施例基于现有的端点及端点信息对含孔洞多边形进行简化，不会涉及到增加新的端点，数据处理量较少。

实施例三

本发明的第三方面，在于提供了一种体现在非暂时性计算机可读介质中的计算机程序产品，所述计算机程序产品被编程以用于含孔洞多边形的简化，所述计算机程序产品包括用于执行上述实施例一种任一所述方法的操作的指令。

例如，在一些实施例中，所述计算机程序产品包括用于以下操作的指令：S101对各个所述边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，所述边界信息包括若干端点信息；S102识别各个所述边界的邻近端点以及邻边间距，其中，所述邻近端点为与对应的所述边界相距最近的端点，所述邻边间距为当前所述边界的各个所述端点与所述邻近端点之间的最小间距；S103基于所述邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个所述待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；S104识别当前的所述多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则进入步骤S105；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的所述至少一个合并边界的邻近端点以及所述邻边间距，并返回到步骤S103；S105结束合并流程。

用于实现本发明的一个或多个实施例的示例性硬件和软件环境包括计算机，其可以是用户/客户端计算机、服务器计算机，也可以是数据库计算机。计算机包括处理器和存储器，如随机存取存储器(RAM)。计算机可以与其他设备耦合和/或集成，包括输入/输出(I/O)设备，如键盘、光标控制设备(如鼠标、指向设备、笔和平板电脑、触摸屏、多点触控设备等)和打印机。在一个或多个实施例中，计算机可以耦合到或组成便携式或媒体观看/收听设备(例如，MP3播放器、iPod^TM、Nook^TM、便携式数字视频播放器、蜂窝设备、个人数字助理等)。在另一个实施例中，计算机可包括在各种平台和操作系统上执行的多点触摸设备、移动电话、游戏系统、支持互联网的电视、电视机顶盒或其他支持互联网的设备。

在一个实施例中，计算机通过通用处理器操作，在操作系统的控制下执行由计算机程序定义的指令。计算机程序和/或操作系统可存储在存储器中，并可与用户和/或其他设备连接以接受输入和命令，并根据计算机程序和操作系统所定义的输入和命令和指令，提供输出和结果。

计算机根据计算机程序指令所执行的部分或全部操作可以在专用处理器中实现。在本实施例中，计算机程序的部分或全部指令可以通过存储在只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)或闪存中的固件指令实现，该只读存储器位于专用处理器或存储器中。还可以通过电路设计对专用处理器进行硬连线，以执行实现本发明的部分或全部操作。此外，专用处理器可能是一种混合处理器，它包括用于执行功能子集的专用电路，以及用于执行更通用的功能(如响应计算机程序指令)的其他电路。在一个实施例中，专用处理器是一种应用专用集成电路(ASIC)。

计算机也可以实现编译器，它允许用编程语言(如COBOL、Pascal、c++、FORTRAN或其他语言)编写的应用程序或计算机程序被翻译成处理器可读的代码。或者，编译器可以是一个解释器，它可以直接执行指令/源代码，将源代码转换为要执行的中间表示，或者执行存储的预编译代码。这样的源代码可以用各种编程语言编写，如Java^TM、Perl^TM、Basic^TM等。完成后，应用程序或计算机程序使用编译器生成的关系和逻辑，访问和操作从I/O设备接收并存储在计算机的内存中的数据。

计算机还可选地包括外部通信设备，如调制解调器、卫星链路、以太网卡或用于从其他计算机接受输入并向其提供输出的其他设备。

在一个实施例中，实现操作系统、计算机程序和编译器的指令有形地包含在非瞬态计算机可读介质中，例如，数据存储设备，该介质可以包括一个或多个固定或可移动的数据存储设备，例如压缩驱动器、软盘驱动器、硬盘驱动器、CD-ROM驱动器、磁带驱动器等。此外，操作系统和计算机程序由计算机程序指令组成，当计算机访问、读取和执行这些指令时，会使计算机执行必要的步骤。

当然，这方面的技术人员会认识到，上述组件的任意组合，或任意数量的不同组件、外设和其他设备，都可能与计算机一起使用。

分布式计算机系统使用网络将客户机计算机连接到服务器计算机。典型的资源组合可能包括网络，其中包括Internet、lan(局域网)、wan(广域网)、SNA(系统网络体系结构)网络，或者类似的个人计算客户端。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种含孔洞多边形的简化方法，其特征在于，多边形的边界包括：外部边界和至少一个内部边界，所述方法包括步骤：

S101对各个所述边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，所述边界信息包括若干端点信息；

S102识别各个所述边界的邻近端点以及邻边间距，其中，所述邻近端点为与对应的所述边界相距最近的端点，所述邻边间距为当前所述边界的各个所述端点与所述邻近端点之间的最小间距；

S103基于所述邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个所述待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；其中，S103包括步骤：

选取邻边间距相同的至少两个所述边界作为待合并边界；

将所述待合并边界中的其中一个所述边界识别为第一待合并边界，并对应地将所述第一待合并边界所对应的邻近端点所在边界选取为第二待合并边界；

将所述第一待合并边界中与所述邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并；

S104识别当前的所述多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则进入步骤S105；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的所述至少一个合并边界的邻近端点以及所述邻边间距，并返回到步骤S103；

S105结束合并流程，对所述多边形进行填充绘制。

2.根据权利要求1所述的简化方法，其特征在于，所述外部边界的所述边界信息包括：基于第一方向存储的所述外部边界的端点信息；所述内部边界的边界信息包括：基于与所述第一方向相反的第二方向存储的所述内部边界的端点信息。

3.根据权利要求2所述的简化方法，其特征在于，基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并的步骤包括：

获取第一、二待合并边界对应的第一、二边界信息；

将对应的所述邻近端点作为第二边界信息的读入点，将所述第一合并端点作为写入点，并基于所述读入点、所述写入点将所述第二边界信息写入所述第一边界信息中，以对第一、二边界信息进行合并，从而使得第一、二待合并边界合并为一个合并边界；

其中，所述读入点为读取所述第二边界信息的起始点，所述写入点为所述第一边界信息中的写入位置。

4.根据权利要求1所述的简化方法，其特征在于，所述端点信息包括：所述端点的编号，以及所述端点的坐标位置。

5.一种含孔洞多边形的简化装置，其特征在于，所述多边形的边界包括：外部边界和至少一个内部边界，所述装置包括：

边界识别模块，被配置为用于对各个所述边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，所述边界信息包括若干端点信息；

邻近端点识别模块，被配置为用于识别各个所述边界的邻近端点以及邻边间距，其中，所述邻近端点为与对应的所述边界相距最近的端点，所述邻边间距为当前所述边界的各个所述端点与所述邻近端点之间的最小间距；

合并模块，被配置为用于基于所述邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个所述待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；所述合并模块包括：

第一边界选取单元，被配置为用于选取邻边间距相同的至少两个所述边界为待合并边界；

第二边界选取单元，被配置为用于将所述待合并边界中的其中一个所述边界识别为第一待合并边界，并对应地将所述第一待合并边界所对应的邻近端点所在边界选取为第二待合并边界；

合并端点识别单元，被配置为用于将所述第一待合并边界中与所述邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

合并单元，被配置为用于基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并

合并流程判定模块，被配置为用于识别当前的所述多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则结合合并流程；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的所述至少一个合并边界的邻近端点以及所述邻边间距，并基于所述合并模块继续合并，结束合并流程后对所述多边形进行填充绘制。

6.根据权利要求5所述的简化装置，其特征在于，所述外部边界的所述边界信息包括：基于第一方向存储的所述外部边界的端点信息；所述内部边界包括：基于与所述第一方向相反的第二方向存储的所述内部边界的端点信息；

和/或，所述端点信息包括：所述端点的编号，以及所述端点的坐标位置。

7.根据权利要求5所述的简化装置，其特征在于，所述合并单元包括：

第一子单元，被配置为用于获取第一、二待合并边界对应的第一、二边界信息；

第二子单元，被配置为用于将对应的所述邻近端点作为第二边界信息的读入点，将所述第一合并端点作为写入点，并基于所述读入点、所述写入点将所述第二边界信息写入所述第一边界信息中，以对第一、二边界信息进行合并，从而使得第一、二待合并边界合并为一个合并边界；

其中，所述读入点为读取所述第二边界信息的起始点，所述写入点为所述第一边界信息中的写入位置。

8.一种非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述可读介质上存储有以下指令：

S101对多边形的各个边界进行识别，对应存储到各个边界的边界信息，所述边界信息包括若干端点信息；

S102识别各个所述边界的邻近端点以及邻边间距，其中，所述邻近端点为与对应的所述边界相距最近的端点，所述邻边间距为当前所述边界的各个所述端点与所述邻近端点之间的最小间距；

S103基于所述邻边间距选取至少两个待合并的边界，并对至少两个所述待合并的边界进行相应的合并，得到至少一个合并边界；其中，S103包括步骤：

选取邻边间距相同的至少两个所述边界作为待合并边界；

将所述待合并边界中的其中一个所述边界识别为第一待合并边界，并对应地将所述第一待合并边界所对应的邻近端点所在边界选取为第二待合并边界；

将所述第一待合并边界中与所述邻近端点相距最近的端点识别为第一合并端点；

基于所述第一合并端点、对应的所述邻近端点对第一、二待合并边界进行合并；

S104识别当前的所述多边形是否存在两个及以上的边界，当识别到不存在两个及以上的边界时，则进入步骤S105；当识别到存在两个及以上的边界时，则更新当前的所述至少一个合并边界的邻近端点以及所述邻边间距，并返回到步骤S103；

S105结束合并流程，对所述多边形进行填充绘制。