[发明专利]一种排样零件颜色填充及快速判断零件间位置关系方法

说明书

本发明涉及二维不规则零件排样领域，具体地说是一种零件颜色填充及快速判断零件间位置关系方法，首先构建具有很好数学性质的二进制方体集合，寻找最小包含零件的二进制方体，判断此方体的所有子类方体和零件多边形的关系，保存零件内部的所有子类方体，对剩余子类方体中和零件交非空的方体重复操作，边长小于给定值结束，对于所有保存的方体及最后相交方体填充颜色即可。也可用于图像数据存储，在不改变像素的前提下减少存储图像所占内存。判断零件间位置关系，构建适当的数据结构和存储规则，存储需要填充颜色二进制方体，计算零件包络盒，寻找相交矩形，结合填色方体、相交矩形和零件数据信息，做到快速判断零件重叠。

技术领域

本发明涉及二维不规则零件排样领域，具体而言，涉及一种排样零件颜色填充及快速判断零件间位置关系方法。

背景技术

排样问题广泛存在于各种需要切割原材料的行业，在排样的问题当中存在一些不足之处需要进行改进，不足之处如下:

NFP排样算法，对于曲线轮廓零件多边形排样问题存在计算NFP复杂，耗时长的问题；而采用传统像素的办法，在精度要求较高时，由于像素点过多，数据量过多，耗时也会很长。基于此，我们对像素法做出改进，提出一种排样零件颜色填充及快速判断零件间位置关系方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前存在的背景技术提出的问题，为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种排样零件颜色填充及快速判断零件间位置关系方法，以改善上述问题。本申请具体是这样的：包括S1，颜色填充；S11，构建具有很好数学性质的二进制方体集合(此集合中的二进制方体间，只存在包含关系和交集是空两种，且长度相同的二进制方体互不相交，利用这些二进制方体可以有效稳定的减少判断多边形是否重叠的计算)，寻找包含此零件多边形的最小的一个二进制方体，设为父类方体(此处仅考虑零件多边形在第一象限的情况，其他情况类似)；S12，判断此父类方体的所有子类方体，和零件多边形的关系；S13，保存在零件内部的所有子类方体，剩余子类方体中和零件多边形交集非空且子类方体，设为新的父类方体；S14，对所有父类方体重复操作，没有新父类方体产生或新父类方体边长小于给定值结束；S15，对所有保存的父类方体和结束时的父类方体利用扫描线多边形填充算法，填充这些父类方体颜色；

S2，判断多边形是否重叠；S21、为了降低时间复杂度，构建适当的数据结构和存储规则，在颜色填充算法部分，存储需要填充颜色二进制方体；S22、计算待排零件和已排零件的包络盒，寻找公共矩形部分；S23、二分查找算法查找和此矩形存在重叠的所有二进制方体，与待排零件中和此矩形交非空的点和边比较，判断零件间是否重叠。

作为本申请优选的技术方案，所述S1颜色填充中，需要构建二进制方体集合，需要给出此集合中元素的具体数学表达式，再根据给定的零件多边形的具体坐标数据，我们可以快速确定数学表达式的参数，从而找到唯一一个最小二进制方体包含此零件多边形。这里我们仅考虑零件多边形在第一象限的情况，其他情况均类似。

作为本申请优选的技术方案，所述S12中判断此父类方体的所有子类方体，和零件多边形的关系。我们知道，判断任意两个多边形是否重叠，需要分别两个多边形的顶点是否在另一个多边形内部和判断两多边形的边间是否相交，此过程较为复杂。但是由于二进制方体性质较好，判断条件可以简化很多，判断耗时缩短超2/3左右。

作为本申请优选的技术方案，所述S21中，我们构建适当的一维数据结构，再结合树结构思想建立存储规则，存储这些二维方体数据，目标是便于后面的采用二分查找算法查询，此法查询的时间复杂度为对数时间。

作为本申请优选的技术方案，所述S22中，我们先计算两个零件多边形的包络盒，然后寻找其中公共矩形部分。当两包络盒不存在公共矩形部分时，说明两个多边形不会重叠；存在公共矩形部分时，我们仅需考虑S21过程中存储的和公共矩形部分相交不空的方体，据此我们减少大量计算。