[发明专利]一种基于3D Growing Tree迷宫的数字置乱方法

权利要求书

1.一种基于3D Growing Tree迷宫的数字置乱方法，其特征在于包括以下步骤：

第1步：设定迷宫初始范围S_init＝()_m×n×l和迷宫有效区域S_maze＝(s_i,j,k)_m×n×l为图像上的局部任意3D封闭连通区域，对于若则标记s_i,j,k＝-1，反之则标记s_i,j,k＝0表示该节点未访问，若s_i,j,k>0表示该节点已访问；

第2步：对于记s_i,j,k.d,d＝0,1,2,3,4,5依次为节点s_i,j,k的下方墙、右方墙、上方墙、左方墙、底部墙和顶部墙，初始化s_i,j,k.d＝-1,d＝0,1,2,3,4,5，-1表示为有墙，0表示无墙；

第3步：选择随机数发生器y＝RG(x)，设定随机数发生器初始值RG.init＝seed，初始化迷宫节点列表A_maze＝Φ，节点更新序列A_update＝Φ，由随机数发生器随机产生2个概率P_recent,P_oldest∈[0,1)；

第4步：选取将s_x,y,z分别加到A_maze和A_update，即A_maze＝A_maze.add(s_x,y,z)，A_update＝A_update.add(s_x,y,z)；

第5步：若A_maze≠Φ，则循环执行第6步～第8步，若A_maze＝Φ，则执行第9步；

第6步：产生1个随机数P∈[0,1)，若P∈[0,P_recent]，则取A_maze尾部元素作为当前节点s_x,y,z，index＝A_maze.length-1，反之若P∈(P_recent,P_recent+P_oldest]，则取A_maze头部元素作为当前节点s_x,y,z，index＝0，反之则从A_maze中随机取一个元素作为当前节点s_x,y,z，s_x,y,z＝A_maze(index),index＝random(A_maze.length)；

第7步：若s_x,y,z周围的邻近节点中s_x+1,y,z,s_x,y+1,z,s_x-1,y,z,s_x,y-1,z,s_x,y,z-1,s_x,y,z+1存在未访问的有效节点s_{x′,y′,z′}∈S_maze，则将所有的s_{x′,y′,z′}加入到A_maze和A_update中，即A_maze＝A_maze.add(s_{x′,y′,z′})，A_update＝A_update.add(s_{x′,y′,z′})；

第8步：若s_x,y,z周围的邻近节点中s_x+1,y,z,s_x,y+1,z,s_x-1,y,z,s_x,y-1,z,s_x,y,z-1,s_x,y,z+1不存在未访问的有效节点s_{x′,y′,z′}∈S_maze，则删除A_maze索引位置为index位置的元素，即A_maze.delete(index)；

第9步：利用A_update构造S_maze＝(s_i,j,k)_m×n×l范围内所有节点间的节点位置映射关系，从而将图像上3D封闭连通区域S_maze＝(s_i,j,k)_m×n×l范围内的所有节点进行整体置乱。