[发明专利]一种包含多个洞的多边形区域快速桥接方法

权利要求书

1.一种包含多个洞的多边形区域快速桥接方法，其特征在于，包括：

步骤1、输入一个表示平面区域的多边形数组，其中第一个多边形表示区域的外轮廓，定义为外轮廓多边形，其余多边形表示区域内轮廓，即各个洞的轮廓，定义为内轮廓多边形；

步骤2、复制并存储上述多边形各顶点坐标，同时记录每个顶点在对应多边形上的序号以及该多边形在多边形数组中的序号，得到一组平面点云；

步骤3、对上述平面点云进行Delaunay三角化处理，得到一个平面三角形数组；

步骤4、删除上述平面三角形数组中无用的三角形，这些三角形包括三个顶点都在同一多边形上或三个顶点分别在三个多边形上的三角形；

步骤5、在每个三角形内建立初始桥以连接对应的两个多边形，得到一个初始桥数组；

步骤6、在初始桥数组中寻找若干座有用桥并用这些桥将所有内轮廓多边形桥接至外轮廓多边形；

步骤7、输出一个包含了所有内轮廓多边形和外轮廓多边形的统一多边形。

2.根据权利要求1所述的包含多个洞的多边形区域快速桥接方法，其特征在于，步骤3中，所述对平面点云进行Delaunay三角化处理之前，需随机打乱平面点云中的点序。

3.根据权利要求1所述的包含多个洞的多边形区域快速桥接方法，其特征在于，步骤5中，在每个三角形内建立初始桥的过程如下：设定A、B、C为任一三角形的三个顶点，该三角形连接两个多边形，其中顶点A在第一个多边形上，顶点B、C在第二个多边形上，则连接第一个多边形、二个多边形的桥的其中一个端点E₁在顶点A上，另外一个端点E₂在顶点B或C上。

4.根据权利要求3所述的包含多个洞的多边形区域快速桥接方法，其特征在于，所述端点E₂取B、C中使得E₁E₂长度较小的点上。

5.根据权利要求1所述的包含多个洞的多边形区域快速桥接方法，其特征在于，步骤6中，具体过程为：

步骤6.1、搜索初始桥数组中所有一端和外轮廓多边形相连的桥，从中找出最短的那座桥，记为桥b，桥b的两个端点分别为E₁′和E₂′、，其中E₁′为桥b在外轮廓多边形上的端点，E₂′为桥b的另一个端点；

步骤6.2、找到和桥b另一端E₂′相连的那个内轮廓多边形；

步骤6.3、复制提取桥b，并删除初始桥数组中所有和上述内轮廓多边形以及外轮廓多边形相连的桥；

步骤6.4、将该内轮廓多边形以桥b桥接到外轮廓多边形上，即内轮廓多边形成为外轮廓多边形的一部分；

步骤6.5、判断是否所有内轮廓多边形都已被桥接到外轮廓多边形上，是，则退出；否则，更新初始桥数组中内轮廓多边形信息和外轮廓多边形信息，跳至步骤6.1。

6.根据权利要求5所述的包含多个洞的多边形区域快速桥接方法，其特征在于，所述步骤6.4中将内轮廓多边形桥接至外轮廓多边形的步骤如下：

步骤6.4.1、找出外轮廓多边形上和桥b的E₁′端点连接的那个点，记为P₁；

步骤6.4.2、外轮廓多边形在P₁处断开，通过桥b连接进入内轮廓多边形，进入点为内轮廓多边行上和桥b的E₂′端点连接的那个点，记为P₂；

步骤6.4.3、从P₂开始，以顺时针方向遍历复制添加内轮廓多边上的所有点至外轮廓多边形上；

步骤6.4.4、从P₂点出来，连接至P₁，得到封闭多边形。

7.根据权利要求1所述的包含多个洞的多边形区域快速桥接方法，其特征在于，所述步骤1中输入的多边形为简单多边形，即没有自相交的多边形。