[发明专利]用于检测形状的交叉的可高度并行化算法

说明书

用于确定多个二维(2D)现实世界形状当中的交叉的方法和系统。通过一些实施例，形状可由数据表示并且可作为输入提供或被生成。形状(和/或数据)可以包括具有起点顶点和终点顶点的2D现实世界形状的段。定义多个参考线。每个参考线与沿给定轴线的顶点中的至少一个交叉。通过对沿参考线的二维(2D)现实世界形状的顶点进行分类，来并行地处理参考线。基于分类，确定沿参考线的二维(2D)现实世界形状中的顶点中的任意一个是否是与二维(2D)现实世界形状中的另一个交叉的现实世界形状的部分。

背景技术

在涉及二(或三或更多)维建模的现实世界应用中，例如对物理结构、物理属性、机器人、图形和图像处理的模拟，通常期望确定两个或更多个对象是否彼此交叉(例如，冲突)。存在用于检测这种交叉的方法，已知的为剪辑、冲突检测、以及对形状的交叉的检测。然而，用于二维多边形的现有的方法不适合并行化，并且不能利用现代处理单元(PU)，诸如中央处理单元(CPU)核或图形处理单元(GPU)线程。

发明内容

呈现了通过检测形状的交叉来克服现有系统的限制的高效且可靠的方法、系统和装置。如本文所述的，交叉检测被定义为确证形状是否交叉。当形状的一部分位于另一形状内或接触另一形状(例如，与另一形状重叠)时，可以发生交叉。

形状可以包括，但不限于一维(1D)直线、二维(2D)多边形(本文也称为“多边形”或“2D多边形”)，包括但不限于凸或凹多边形、和/或其它形状。在一些实施例中，多边形可以包括三个或更多大致直的线。另外，根据其它实施例，多边形可以包括单个大致直的线、两个连接的大致直的线和/或三个或更多个连接的直线。

在一些实施例中，检测可以使用并行化来执行。作为非限制的示例，根据一些实施例，该方法(或系统或装置)可以执行并行化操作，包括但不限于并行地且独立于其它处理单元(PU)上的相同操作来运行一部分和/或全部操作。

在其它实施例中，检测可以以串行的方式来执行。作为检测方法(或系统)的部分，根据一些实施例，该方法(或系统或装置)可以通过不将数据锁定在共享全局数据集中而是使用包括并行任务数据的本地数据集和/或共享的只读数据集合来实现并行处理。数据集可以包括，但不限于，可以用于检查形状之间的交叉的形状的集合。集合可以包括，但不限于，包括同质数据的动态阵列，和/或其它类似的数据结构。

根据一些实施例，该方法(或系统或装置)可以包括预处理工具，该预处理工具可以在运行冗长的分析和/或建模操作之前充当输入数据的验证技术。根据一些实施例，该方法(或系统或装置)可以产生(例如，生成)识别形状间的一个或多个交叉的数据集。

一些实施例可以包括一种方法(或相对应的系统)，其包括以下步骤中的一个或多个：输入2D形状相关的数据、基于输入数据来生成(或接收)参考线(本文也称为“扫描线”)、并行地处理两条或更多条参考线、记录与2D形状相关联的一个或多个交叉点，和/或收集相对应的结果。

根据一些实施例，交叉检测的方法(以及相对应的系统)可以包括参考线、相交点、交叉点和/或扫描器。在一些实施例中，参考线可以是垂直线(或大致垂直线)。参考线可以通过数据集中的形状的至少一个顶点(本文还称为“点”)。在一些实施例中，参考线可以是水平线(或大致水平线)，而非垂直线，在该情况下，本文进一步示出的x(例如，水平)和y(例如，垂直)坐标可以交换，而不影响功能、结果或性能。相交点在本文中定义为包括参考线上的顶点(本文还称为“点”或“相交点”)，其中参考线与段相交。一个或多个相交点可以用作一些实施例的方法(或系统)中的中间数据。如上所述，当形状的一部分位于另一形状内或接触另一形状(例如，与另一形状重叠)时，会发生交叉。因此，交叉点在本文中定义为包括形状(与另一形状)的交叉的点，从而指示另一形状的接触或包含。

实施例包括用于确定多个二维(2D)现实世界形状当中的交叉的方法(包括但不限于计算机实现的方法)以及系统(包括但不限于计算机实现的系统。形状可由数据表示，在一些实施例中数据可以被提供作为输入。其它实施例可以生成数据。