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基于边界识别的多边形的布尔运算

基于边界识别的多边形的布尔运算武运兴(华北水利水电学院机械系郑州450045)摘要多边形的布尔运算是图形学的一个重要问题,但目前的算法对线段的属性规定均较复杂,且对某些情况还不是很有效,这是因为没有利用运算的对象、结果都是多边形这一事实。本文试图将多边形的布尔运算建立在多边形识别的基础上,以简化线段的属性规定,使算法更有效,更具有一般性。关键词多边形,布尔运算,边界,识别。1引言多边形的布尔运算,即多边形间的并、交和差,是计算机图形学的一个重要问题。在这方面有关专家进行了大量有益的探索,目前的算法也较多。这些算法虽然相互有所不同,但对线段的属性规定均较复杂,运算过程亦较繁复,而且更重要的是对于某些情况还不是很有效,甚至无法正确地得出结果。究其原因,是因为目前的算法在进行多边形的布尔运算时,都将运算对象──两个多边形的所有组成线段看成是独立的,因而在计算时没有利用(或没有充分地利用)无论是运算前(对象)还是运算后(结果)所有组成线...  (本文共6页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

二维布尔运算研究及其在快速成形技术中的应用

论文对二维布尔运算的研究现状进行了概述,在武运兴边界识别算法的基础上提出了一种基于“内点”识别的布尔运算算法。所谓内点是指位于某个环之内却不在这个环的被包容环内的点。内点识别即在内外侧边界识别的基础上,通过“内点”来判别每个边界是否属于最终结果边界。这样实质上每个边界都被看作了整体而不是一条一条离散的线段。本算法在预处理过程中对重合线进行了处理,因此能够应用到存在大量重合点、重合线等特殊情况的FDM支撑生成算法中。在对STL实体模型进行切片过程中,所产生的二维轮廓环可能出现相交情况(特别是CATIA软件所生成的STL文件),而且这种情况在三维层次上无法纠正。因此必须从二维层次对其纠错。针对这种情况,本文提出了基于二维布尔运算的纠错算法,实现了对STL实体模型切片轮廓环的纠错。在快速成形的实际生产过程中,对于一些超出快速成型设备工作台空间的特大零件、薄壁零件或高度方向有细长凸出部分的零件,通常要将其剖分开来分别制造。本课题实现了零...  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机工程与科学》2005年05期
计算机工程与科学

基于"内点"识别的多边形布尔运算

1引言 多边形的布尔运算在计算机图形学中有着广泛的应 用.任意多边形之间的布尔运算算法有很多,其中比较成 熟的有We亚r-Aiherton算法[11。WeileoAiherton算法虽 然较为复杂,但功能较强。它不仅可以处理一般简单多边 形,还可以正确处理有内孔的多边形。但是,鉴于布尔运算 中存在重合点、重合线的复杂性,其稳定性即运算的正确性 仍有待提高。本文在武运兴边界识别算法阁的基础上,引 人了“内点”的概念,通过判断识别出的各个环(无内孔多边 形)的内点是否位于多边形内来决定其是否属于结果环数 组,从而解决了重合点、重合线存在时布尔运算的复杂性, 提高了布尔运算的稳定性。 2边界识别 边界识别算法包括内侧边界和外侧边界的识别算法, 两者均按逆时针方向进行识别以叼。首先需要根据两个多 边形的交点对线段重新进行分段.如图1所示,两个多边 形原形分别为八刀Ca斗EFGHE-IJKLI(多边形工)和 例NOP肠Q穴S了砚(多边形1...  (本文共3页) 阅读全文>>

《计算机工程》1940年30期
计算机工程

多面体布尔运算中位置关系的判别

多面体布尔运算中位置关系的判别刘金义,欧宗瑛(大连理工大学机械工程系大连116024)摘要多面体布尔运算中需要判别的位置关系有相交关系和内、外、重合关系.由于浮点运算的误差,在某些情况下,得到的这些位置关系可能发生矛盾,从而导致布尔运算的失败.本文先用边面判断法求得各种相交关系,然后用逻辑推理去除它们之间的矛盾,重合关系由协调过的相交关系推导得出,非重合的内外关系用无允差判断直接得到.测试证明本算法可显著提高布尔运算可靠性.关键词布尔运算,可靠性,位置关系PositionClassificationinPolyhedra'sBooleanOperations¥Abstract:IntheprocessofBooleanoperationsonpolyhcdra,thepositionrelationsthatmustbeclassincdaretatcrscctionrelationsandin/out/onrelations....  (本文共5页) 阅读全文>>

《计算机研究与发展》1987年10期
计算机研究与发展

多边形组的布尔运算

言 在计算机辅助设计、计算议图示学和地图绘制中常涉及二组多边形的布尔运算。初行起未这问题并不复杂,只要求出二个多边形边界的所有交点,并在交点处选择适当的多边形边界连起来就成,但实际做时常会出现一些予先未想到的问题。最常遇到的问题是出现一些不希望有为线段,它不属于一般多项式的范围。为了消除这种不希望有的线段,有对二多这扫衫边界交点规定了许多特殊情况〔2〕,这种做法在理论上讲不能保证是否考事了所有可能性。在实际上由于恰况繁多,为了区分这些情况,增加了计算的复杂性。〔1」中把多边形定义为全部内点的闭色,在平面上孤立线段内点是空集,其闭色也是空集,这样可以把不希望有的线段去掉。在理论上讲这是很简单,但实际做时也不容易。本文用全部内点的开集来定义多边形,对多边形边界的交点也作了相应的定义。这样就比较简单地指出布尔运算的结果。对这种做法可从理论上证明不会出现;;希望有的线段,我们在Prime 400计算机上也实际上实现了这算法,对这种定义的...  (本文共7页) 阅读全文>>

《工程图学学报》1988年01期
工程图学学报

任意二维图形布尔运算的一种处理算法

一、引言 二维图形布尔运算是二维几何造型的主要内容,也是实现计算机辅助设计的基本手段。如图1所示,板手的平面图形经过二次图形布尔运算而产生。虽然在书籍中很少涉及图形布尔运算,但对作为其特例的图形裁剪技术却或多或少地作了介绍,如资料〔1〕、〔2〕。口前,国内外已对这个题目作了工作。何援军〔3〕基于环的构造给出了一个算法,图形的输入形式带有方向性。K.Weiler〔4〕基于多边形的构造给出了一个算法,以二又树结构作为图形的输入条件.在〔3〕、〔4〕‘卜,对图形的特殊情况讨论很少。本文提出了一种处理二维图形布尔运算的算法,它能有效地处理各种各样的图形,而图形的输入则是按图形中的多边形逐个给定。在瓜一一一—刁O一口二匀份+〔二习二‘公习图1板手平面图的产生第二部分,我们给出了图形的描述以及相应的关系,并_且对图形布尔运算加以说明。算法的全过程在第三部分中提出,同时,总结了若干起决定作用的准则,其中的交点准则已在〔5〕「}“定义。一免刀去...  (本文共10页) 阅读全文>>

《应用科学学报》1989年04期
应用科学学报

掩膜数据布尔运算的并合算法

一、引 言 随着集成电路的迅速发展/O的密度、规模以及复杂性不断提高,为了确保 IO版图设计的正确,其图形的识别和验证、几何设计规则检查等显得愈来愈重要.而平面几何图形的布尔运算是这些工作的基础.困此发展有效的平面几何图形的布尔运算算法是十分重要的. 本文在分析以往各种算法的基础上“,’,‘”‘,提出了一种A算法/算法首先按图厂的顶点及交点的。座标(或y座标)沿。(或叨方向,将平面图形分割成若干个长条,使得仕长条内的每一条边只能是线段而不是折线.如对图la所示的图形进行。方向分割.分割后每个长条内的图形都变成横置的梯形,如图几所示.这样可把复杂图形间的操作_卜一一人【;LZ分解成长条内简单的横置梯形间的操作,同1.厂二卜nI 卜二个叫 卜习.时在长条内所有的四边形在0方向是完全重L一一J一/!卜一一一仁一I 卜叫叠的.如图IO所示.因此在作图形布尔运算“I 卜才叫 卜叫时,只需考虑上下两条边,水平边或斜边,不 al’,t“ l、...  (本文共5页) 阅读全文>>