[发明专利]一种基于库仑力模型的图形节点遮挡消除方法

摘要

本发明属于图形学中图形布局技术领域，特别涉及一种基于库仑力模型的图形节点遮挡消除方法。本发明包括移动遮挡节点消除遮挡节点。方法中给出的节点移动策略，使得节点在水平和垂直方向的移动距离、图形的总体面积值和运行时间都比较小；将库仑力模型应用在节点遮挡消除的方法中，达到了消除遮挡的同时也保持了节点的初始化顺序；在利用库仑力模型消除遮挡的过程中，在两节点达到分离时距离的基础上增加了一个常量，确保了两个节点达到完全分离的状态，从而得出一个合理的布局图形。

主权项

一种基于库仑力模型的图形节点遮挡消除方法，其特征在于：(1)移动遮挡节点：1.1)在图形中按照从左下方向右上方的顺序对节点进行扫描，若两节点的水平坐标值相同，则垂直坐标值更小的节点优先扫描；若两节点垂直坐标值相同，则水平坐标的值更小的节点优先扫描；1.2)在消除遮挡的过程中固定坐标更小的节点，移动坐标更大的节点；(2)消除遮挡节点：2.1)对图形中所有的节点进行扫描，找到有边相连的相互遮挡的节点，并把这些节点进行存储；2.2)对于相互遮挡的节点，计算两节点刚刚达到分离状态时的遮挡节点距离L，并在其中心点处各放置一个适量的同种等量的点电荷；2.3)在遮挡节点距离L的基础上又增加了一个常量n(n>0)，使得消除遮挡后两节点之间的距离达到L+n；2.4)对遮挡的节点进行移动，从而将遮挡的节点分离；以下是遮挡节点消除的步骤：1)得到集合V中任意的相互遮挡的节点对，计算出其遮挡节点的距离L；有边相连的遮挡节点，根据以下步骤可以得出两节点i和j之间达到刚分离状态时的遮挡节点距离L(i,j)；步骤一：对于遮挡的节点，根据遮挡节点的尺寸信息、求出其遮挡因子；OE(i,j)=max(min(wi+wj2*|xi-xj|,hi+hj2*|yi-yj|),1)]]>步骤二：计算距离的公式，求出两节点达到分离状态时的节点遮挡距离L(i,j)，也即是两中心点连接线的长度；L(i,j)=OE(i,j)*(xi-xj)2+(yi-yj)2]]>其中，(xi,yi)表示节点i的中心点坐标，wi和hi分别表示节点i的宽度和高度，OE(i,j)表示两遮挡节点间的遮挡因子，L(i,j)表示节点i和节点j之间的遮挡距离；2)设置一个常量n，使得完全消除遮挡后两节点中心点的距离达到L+n，此时两节点即能达到一个分离的状态；3)比较两个相互遮挡的节点的中心点坐标，得到坐标较小的节点；4)对于相互遮挡的节点，在其中心点处放置适量的同种等量的点电荷，使其产生一个足够大的排斥力；5)在节点移动的过程中，根据本方法给出的节点移动方法：在遮挡的节点中，固定坐标较小的节点，同时移动坐标较大的节点；利用库仑力模型的性质和节点移动方法对遮挡节点进行移动，从而消除了遮挡的节点；6)当两节点的距离达到L+n时，撤销其中心点处的点电荷，此时的两节点能够完全分离；7)如果已经遍历完V中节点对，则此次扫描中得到的遮挡节点已完全消除；否则返回到步骤1)继续执行；8)按照上述的过程重新扫描图形中的节点。