[发明专利]一种处理多边形多重包含关系的边界一笔画方法

说明书

技术领域

本发明涉及矢量地图中存在包含关系的复杂多边形的边界组织方法，特别涉及对具有目标属性的多边形进行合并的一笔画边界组织方法。

背景技术

矢量地图中，存在多重包含关系的复杂多边形，主要有三种组织和现实方式。第一种是将复杂多边形的每个要素按照不同的层级进行排序，然后再由电脑程序按照序列来进行处理。第二种方法是将复杂多边形分割为多个原始的三角形、网格或者简单多边形，然后对每个原始要素进行检测是否可见，最后将可见的要素进行描绘。第三种方法采用了3D模型以及半透明技术来描绘复杂多边形的独立部分。

以上的三种方法都存在一些缺陷。第一种方法忽略了目标的整体性，并且在存储结点信息时存在冗余。第二种方法只在复杂多边形所有的要素都能被严格的排序的情况下才有效，当不同层的要素相互嵌套时不再适用。第三种方法将目标的结构复杂化，并且因为透明导致的颜色重叠，图像描绘非常模糊。

发明内容

本发明的目的为了解决多重包含关系的多边形在进行数据组织的时候，一个统一的对象不得不被拆分为多个对象而导致的数据冗余的问题，同时也避免了计算机现实中的分层压盖问题。

本发明的技术方案是：一种处理多边形多重包含关系的边界一笔画方法，包括以下步骤：

步骤1.通过平面几何坐标，判断所有目标区域内多边形之间的拓扑关系，并根据多边形的特定目标属性，初始化多边形的包含关系；所有多重包含关系分解为多个层次的内外两层包含关系；

步骤2.提取最里层的两层包含关系的多边形，作为循环边界组织的基础单元；

步骤3.寻找每个多边形的最短连接线；

步骤4.组织两层包含关系的多边形的一笔画新边界；

步骤5.判断两层包含关系的外层多边形是不是整个工作区最外层的多边形，如果不是则返回步骤2循环处理，如果是则结束。

优选的，所述步骤3中寻找多边形之间的最短连接线需遵循：最短连接线的定义和寻找原则。

优选的，所述的最短连接线定义为：某多边形的所有形点与其他多边形所有型点之间，距离最短的那条连接线则为该多边形的最短连接线。

优选的，所述的最短连接线的寻找原则为：需保证所有的多边形均能够通过最短连接线连为一体；当内层部分多边形相互以最短连接线连接起来，而不与其他多边形连接时，将这些多边形设为一个组合多边形，再次寻找与其他尚未连接的多边形之间的最短连接线，直到所有步骤2选择的最里层的两层包含关系的所有多边形均连接起来。

优选的，所述步骤4中组织两层包含关系的多边形的一笔画新边界，按如下子步骤进行：

步骤4.1：选择外层多边形的任意一个形点为一笔画新边界的起始点；

步骤4.2：按照步骤1初始化调整后的外层多边形的边界方向，依次连接外层多边形的形点，直至外层多边形的一条最短连接线在外层多边形的端点；

步骤4.3：从该最短连接线的端点沿最短连接线，连接到内层多边形的端点；

步骤4.4：按照步骤1初始化调整后的内层多边形的边界方向，依次连接内层多边形的形点，直至下一个最短连接线的端点；该最短连接线如果连接两个内层多边形，则通过最短连接线连接到另一个内层多边形中，并按照边界方向继续连接内存多边形的形点，直至步骤4.3的端点，从而连接返回至外层多边形；如果该最短连接线连接到的是内外层的两个多边形，返回至外层多边形；

步骤4.5：如果外层多边形上的最短连接线只有一条，则按照外层多边形的边界组织方向，连接至步骤4.1的起始点；如果外层多边形上的最短连接线大于一条，则重复步骤4.2至4.4，直至连接回步骤4.1的起始点。

优选的，所述步骤4.3和步骤4.4中，某一端点处存在多条最短连接线的情况下，需要选择一条最短连接线的办法为：根据多边形的边界方向，与进入连接线形成最小角度的最短连接线，为要寻找的最短连接线。

优选的，所述的多边形的特定目标属性为包含关系；设定目标区域内具有此特定属性的多边形为目标多边形，其他属性的多边形均为非目标多边形，并按照如下的拓扑关系进行处理；

目标多边形与目标多边形之间：如果外部邻接，相交，内部相切，包含，均合并；分离情况不处理；

非目标多边形与非目标多边形之间：如果外部邻接，相交，内部相切，包含，均合并；分离的情况不处理；