[发明专利]空间位置确定几何对象的方法及其装置

说明书

本申请公开了一种空间位置确定几何对象的方法及其装置。与现有的方案相比，本申请通过确定与几何对象存在交集的子空间，以及确定空间位置所属的子空间；根据所述空间位置所属的子空间以及与几何图形存在交集的子空间获得所述空间位置在图形空间中确定的几何对象，通过将自我检测缩小到局部的子空间，避免了现有技术中对整个图形系统中的每个几何图形进行自我检测导致的运行过程较慢以及运行效率较低，提高了运行过程和运行效率。再通过对形状各异的几何图形进行包裹，避免了几何图形的复杂性，从而可以使用统一的自我检测原则进行几何图形的确定，降低了运行过程的复杂度，进一步提了运行效率。

技术领域

本申请属于图形处理技术领域，具体地说，涉及一种空间位置确定几何对象的方法及其装置。

背景技术

图形系统是由点、线、面、体等几何元素组成的可视化系统。在一个图形系统中，可能存在非常多的几何对象。存放几何对象的可度量系统即图形空间包括2d直角坐标空间、2d极坐标空间、3d直角坐标空间等。在图形系统中通常需要进行空间位置确定几何对象，包括确定出在一个图形系统中，某个空间位置是否存在一个可以被确定的几何对象，如果存在一个几何对象，能否获得这个对象。空间位置在图形系统中表示位置的信息模型，在不同的坐标系下表现为不同的形式，比如在2d笛卡尔坐标系下表示为(x,y)形式的二元组；在3d笛卡尔坐标系下表示为(x,y,z)形式的三元组。

在图形系统中通常需要进行几何对象的自我检测，包括如果已知一个几何对象和一个空间位置，如何判断该几何对象是否能被该位置所确定。一个几何对象被空间位置确定的技术因不同的几何对象而不同。例如：直线确定方法就是计算出这个直线的方程，然后确定该直线方程是否对该空间位置也成立，如果成立则这条直线被这个空间位置所确定。而立方体则是计算出各个定点的位置，并使用这些定点位置和空间位置进行比较来确定空间位置是否在立方体内部。

图14为现有技术中一几何对象的自我检测示意图；如图14所示，其利用逐个检测几何对象技术来实现。如图1所示，在一个图形空间中存在5个几何对象即S1、S2、S3、S4、S5。图15为现有技术自我检测使用的数组示意图；如图15所示，其数组从前到后依次为S1、S2、S3、S4、S5……；S1、S2、S3、S4、S5……。

图1和图2所示自我检测的过程包括：将所有当前图形中的几何对象组织成一个数组，逐个调用该数组中的每个几何对象的自我检测方法来确定该几何对象是否能被当前空间位置所确定，当找到第一个可以被确定的几何对象时，停止探测并返回这个对象。如果直到最后一个对象还没有找到这个确定的对象，则返回寻找失败。

上述现在技术存在如下缺陷：

(1)运行过程缓慢

假设当前图形空间中有1万个几何对象，使用上述逐个探测几何对象的方法，最乐观的情形：如果空间位置能确定的几何对象刚好位于数组中的首位，那么只需要调用一次几何对象的自我检测方法就可以完成继而停止搜索。最坏的情形：如果空间位置能不能确定出任何几何对象，首位空间位置不能确定任何的几何对象，这时逐个探测法只能在运行1万次几何对象的自我检测方法后给出无法找到对象的结论。然而，对于一个交互式图形系统来说，由于几何对象实际上比较稀少，空间位置不能确定出几何对象的情况发生概率很高。这就意味着最坏情形发生的概率最大，而最乐观情形的情况几乎不会发生。因此，常常会导致整体图形系统的运行过程缓慢。

(2)运行效率较低

一方面，现有技术中的逐个探测几何对象无法知悉空间位置和几何对象离的远近，因此，自我检测的过程往往是不分远近统统计算一遍。另一方面，几何对象的自我检测根据不同的几何对象特性而具有不同的复杂度的，有些几何对象的自我检测可能要非常的消耗计算量，例如不规则多边形的自我检测过程。由于几何对象复杂度不同，每次对所有的对象的自我检测都需要重新计算。因此，导致现有技术中几何图形的自我检测技术运行效率较低。

发明内容