[发明专利]一种电子地图多边形三角剖分方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字制图技术领域，尤其涉及一种电子地图多边形三角剖分方法与装置。

背景技术

对电子地图的绘制一般是对导航电子地图中建筑、道路、河流、海洋、岛屿等多边形要素进行三角剖分，目前的三角剖分主要归纳为以下几种方法：

方法一：人工切割。

方法二：Kong切耳剖分，每次从多边形中切割出一个耳，直到多边形被切割成三角形为止。

方法一的缺点：

a)效率低，耗费大量人力资源，无法适应快速编译；

b)剖分结果不稳定；

c)容易产生人为错误；

方法二的缺点：

a)三角剖分结果不稳定——同一个多边形，如果输入顶点次序发生变化，三角剖分结果不一样；

b)产生大量狭长三角形，影响电子导航仪绘制速度与效果；

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电子地图多边形三角剖分方法与装置，提高导航电子地图数据生产的效率与质量。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电子地图多边形三角剖分方法，包括以下步骤：

步骤1：将经过预处理后的点集的边缘的点进行连线，形成没有相交线的多边形；

步骤2：查找所述多边形中小于180度的内角中的最小角；

步骤3：根据所述最小角的顶点以及所述最小角的顶点的相邻的所述多边形的顶点构成一三角形；

步骤4：根据所述多边形的其他顶点是否存在于所述三角形内判断所述三角形是否为所述多边形的耳，

如果所述多边形的其他顶点不存在于所述三角形内，则所述三角形为所述多边形的耳，进行步骤5，

如果所述多边形的其他顶点存在于所述三角形内，则所述三角形不是所述多边形的耳，进行步骤7；

步骤5：将所述耳从所述多边形中切割并保存；

步骤6：判断剩余多边形的边数是否大于3，如果是则返回步骤2，如果不是则将所述剩余多边形与所述耳组合生成三角网；

步骤7：在所述多边形中的其他小于180度的内角中获得最小角，返回步骤3。

进一步的，所述步骤2具体包括：

步骤21：计算所述多边形中所有内角的角度；

步骤22：将所述多边形中小于180度的内角按照角度大小依次排序；

步骤23：根据所述多边形中小于180度的内角的角度生成二叉排序树结构，并获得最小角。

进一步的，所述步骤5具体包括：

步骤51：将所述耳从所述多边形中切割并保存，获得剩余多边形；

步骤52：从所述二叉排序树结构中删除所述三角形的三个顶点，构成新的二叉排序树；

步骤53：计算与所述最小角相邻的两个顶点在所述剩余多边形中形成的新的内角的角度；

步骤54：将与所述最小角相邻的两个顶点在所述剩余多边形中形成的新的内角中、角度小于180度的内角插入所述新的二叉排序树中。

进一步的，所述步骤7具体包括：

步骤71：按照所述二叉排序树中的数值的大小在所述二叉排序树结构中建立用于中序周游索引的指针；

步骤72：按照所述指针的方向查找所述多边形中的其他小于180度的内角中的最小角。

进一步的，所述步骤4具体包括：

步骤41：根据所述点集中的边缘的点的（x，y）坐标建立KDTree结构；

步骤42：根据所述三角形顶点的（x，y）坐标建立所述三角形的包围矩形；

步骤43：根据KDTree结构的范围查找算法判断所述多边形的其他顶点是否存在于所述包围矩形内，从而判断所述多边形的其他顶点是否存在于所述三角形内，

如果所述多边形的其他顶点不存在于所述包围矩形内，则所述多边形的其他顶点不存在于所述三角形内，则所述三角形为所述多边形的耳，

如果所述多边形的其他顶点存在于所述包围矩形内，进一步判断存在于所述包围矩形内的顶点是否存在于所述三角形内，如果不是则所述三角形是所述多边形的耳，如果是则所述三角形不是所述多边形的耳。

进一步的，所述步骤43中，在所述多边形的其他顶点存在于所述包围矩形内时，还包括：

步骤430：将存在于所述包围矩形内的顶点与所述三角形的三个顶点连线获得三个子三角形；