[发明专利]一种基于Voronoi图的室内布局评价方法及系统

摘要

本发明提出一种基于Voronoi图的室内布局评价方法及系统，涉及一种室内布局评价方法，该方法包括步骤1，构造场景Voronoi图，其中构造全局范围内的场景Voronoi图，并保留室内区域的室内场景Voronoi图；步骤2，根据所述室内Voronoi图，提取所有的Voronoi边，设置起点与终点，并在所述起点与所述终点之间生成路径；步骤3，根据所述路径，进行室内布局评价，其中进行室内布局评价包括计算路径通畅度，计算路径平滑度，计算区域分布均匀度。本发明使用Voronoi图在室内场景中规划动线，分析动线的相关性质，从动线的通畅度、平滑度以及功能区域的分布均匀度等方面对室内场景的布局结果进行量化评价，其评价结果可用于改进布局方案。

主权项

1.一种基于Voronoi图的室内布局评价方法，其特征在于，包括：步骤1，构造场景Voronoi图，其中构造全局范围内的场景Voronoi图，并保留室内区域的室内场景Voronoi图；步骤2，根据所述室内Voronoi图，提取所有的Voronoi边，设置起点与终点，并在所述起点与所述终点之间生成路径；步骤3，根据所述路径，进行室内布局评价，其中进行室内布局评价包括计算路径通畅度，计算路径平滑度，计算区域分布均匀度；所述步骤2包括对于所述室内场景Voronoi图上每一个像素点，与其4‑邻域中的四个像素点比较像素值，如果4‑邻域中有像素点的像素值与所述室内场景Voronoi图上的像素点的像素值不相同，则将4‑邻域与所述室内场景Voronoi图中不相同的像素点标记为Voronoi边上的点，所有被标记的点构成集合V_E；所述步骤2还包括在场景中设置起点S和终点E，分别用宽度优先搜索算法，在V_E中搜索与起点最近的点作为近似起点S’，以及与终点最近的点作为近似终点E’，在Voronoi图中用宽度优先搜索算法，搜索S到S’之间的像素点的集合，记为P₁，搜索E’到E之间的像素点的集合，记为P₃；在V_E中搜索S’到E’之间的像素点的集合，记为P₂，将P₁、P₂和P₃集合合并，得到从起点到终点的路径Path＝P₁∪P₂∪P₃；所述步骤3中计算路径平滑度的公式为：其中p_i表示为第i段路径的向量，S为路径平滑度，m为将所述路径分为m段路径，θ_i为第i段路径与第i+1段路径之间的偏转角度；所述步骤3中由以功能区域为站点的Voronoi图区域面积之和与房间总面积之比获取所述区域分布均匀度。