[发明专利]矢量图形快速多边形填充方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机图形学领域，可应用于包括GIS行业在内的多个行业中的地图显示，具体涉及一种矢量图形快速多边形填充方法。 

背景技术

在矢量图形显示中，尤其是GIS，经常需要显示一块陆地或者水域，这些区域可以在不同比例尺下显示，实际上是由上千个甚至上万个点显示的。如果以此获取这些点的坐标并对屏幕进行一次剪裁，这是相当耗费时间的。 

为了实现电子海图引擎（显示S57格式的电子海图），需要解决大量图形元素的显示效率问题，而其中又以多边形填充的显示最耗时。经过测试发现百分之七、八十的时间都运用在了多边形的剪裁与填充上，目前常用的剪裁算法、填充算法来进行电子海图的显示时，在散热量、运算性能制约较严重的低配电脑、移动终端上，包含大量矢量多边形的海图文件的剪裁填充会带来明显的显示延时及系统发热量增加，导致使用效果变差、耗电量增加、系统稳定性下降。 

实现屏幕上区域的填充，需要运用到计算机图形学中的多边形剪裁算法和多边形填充算法。常见的多边形算法包括由Sutherland和Hodgman提出的逐边剪裁法以及Weiler和Atherton提出的双边剪裁算法。而常见的多边形填充算法包括了注入填充算法（flood fill algorithm）、边界填充算法（boundary fill algorithms）和多边形扫描转换算法。本发明算法依然采用了其中的逐边剪裁算法和多边形扫描注入填充算法。但一般开发人员会先调用多边形剪裁算法（把不需要的点踢出去），再采用多边形填充算法。不过只采用这两种算法它们所耗时可以相差十倍百倍。 

发明内容

本发明公开了一种矢量图形快速多边形填充方法，该矢量图形快速多边形克服了原电子海图引擎中的填充方法的填充效率低，计算资源消耗大，适用硬件范围小，散热、耗电、系统稳定性均不理想的缺陷。该填充方法大大提高了原矢量图形多边形填充方法的处理效率，大大降低电子海图引擎中（显示S57等格式的电子海图）大量矢量图形元素的显示填充所带来的CPU(中央处理器)或者图形显示处理器等运算芯片的计算资源消耗，提高了电子海图引擎的显示速率，降低了CPU或者图形显示处理芯片的大量实时图形填充显示处理时的热量，在电子海图引擎的应用平台中，有效改善实时海图处理的延时，特别适于散热量、运算性能制约较严重的低配电脑、移动终端所采用。

本发明公开的矢量图形快速多边形填充方法的技术方案的具体如下： 

包括多边形第一预处理步骤、多边形剪裁步骤、填充多边形步骤，

所述多边形第一预处理步骤，将待处理文件中表示矢量多边形的点集合列表转换为能够表示矢量多边形处于屏幕显示区域内部分的点最小子集合列表，

所述待处理文件可以为可存储于各种例如ROM、RAM、SD卡、FLASH或者其他形式的可读介质上的电子海图文件或者其他类型的包含矢量图形的待处理文件。实施本发明的硬件设备可以为单个设备，如个人计算机、笔记本电脑、个人数字处理（PDA）、手机、平板等，也可以为多个设备，如分布式计算机、分布式计算单元、服务器客户机等，实施本发明的硬件设备通常会包含一个显示模块用于显示填充后的图形、一个运算单元或者图形处理单元来进行运算，同时还可能包括总线、处理系统、存储系统、一个或多个输入/ 输出系统、通信接口等一些基本的设备组件。