缓冲区生成与多边形叠加算法研究

摘要

本文针对当前缓冲区分析的研究现状，在地理信息系统、计算机图形学、计算几何等理论与技术的基础上，对空间目标缓冲区的构建算法以及多边形叠加算法进行了研究和探讨。 在凸角圆弧法的基础之上，总结了线目标缓冲区生成的几个核心问题如自相交多边形、缓冲区边界失真、不对称缓冲区的建立以及轴线自相交等，提出了针对不对称缓冲区两端的处理方法。总结了这些失真现象(共分为三大类36种情况)，归纳了其产生的条件，从计算几何学方面对这些失真现象提出了相应的校正方法，并论述了矢量生成线目标缓冲区的主要步骤。 本文还提出了面向对象的通用多边形裁剪算法，在其基础之上，归纳了三种特殊情况：顶点重合、两边交于一边、边重合。论述了其相应的解决方案。对边重合特别是多条连续边重合的情形进行了重点研究。

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第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究内容

1.3缓冲区分析

1.3.1缓冲区生成算法的研究现状

1.3.2缓冲区问题的提出

1.3.3缓冲区问题的研究方法

1.4多边形叠加

1.4.1多边形裁剪算法的研究现状

1.4.2多边形叠加问题的提出

1.4.3多边形裁剪算法的研究方法

1.5论文组织

第二章图形学算法基础

2.1点与直线段的位置

2.2点与弧段的位置

2.3点与多边形的位置

2.4两直线段的交点

2.5两多边形的交点

2.5.1快速排斥试验

2.5.2跨立试验

2.6本章小结

第三章缓冲区生成算法及其失真现象校正

3.1缓冲区的基本概念

3.2凸角圆弧法

3.2.1凸角圆弧法的基本思想

3.2.2凸角圆弧法的核心问题

3.3缓冲区边界生成时的失真现象

3.3.1缓冲区边界生成时的失真现象产生条件

3.3.2修正前的准备及相关定义

3.3.3失真现象及其修正

3.4生成线目标缓冲区的主要步骤

3.5实现

3.6本章小结

第四章多边形叠加及其特殊情况处理

4.1多边形叠加概念

4.2面向对象的通用多边形裁剪

4.2.1基本思想

4.2.2算法实现

4.3特殊情况及处理

4.3.1顶点重合

4.3.2两边交于一边

4.3.3边重合

4.4应用与实现

4.4.1应用

4.4.2实现

4.5本章小结

第五章总结与展望

致谢

参考文献