
【计】 polygon clipping
polygon
【计】 polygon
【医】 polygon
cut out
【计】 crop; cropping
在计算机图形学与地理信息系统(GIS)中,多边形裁剪(Polygon Clipping)指通过特定算法将两个或多个多边形叠加后,提取其交集或差集区域的技术过程。该术语的英文对应为"polygon clipping",其核心功能是解决几何图形的空间关系计算问题。
根据《计算机图形学基础》(Hearn & Baker, 2004)的定义,多边形裁剪算法需要满足两个基本条件:① 保留原始多边形的拓扑结构;② 确保裁剪后的多边形边界闭合且无自相交现象。主流算法包括Sutherland-Hodgman算法(适用于凸多边形裁剪)和Weiler-Atherton算法(支持任意多边形裁剪),后者通过建立主多边形与裁剪多边形的双向链表实现精确布尔运算。
美国国家标准化技术研究院(NIST)的计算机图形标准指出,该技术在CAD建模(提取机械零件交集区域)、地图制图(行政区划叠加分析)和三维渲染(视锥体裁剪)等领域具有关键应用价值。IEEE计算机协会的研究数据显示,优化后的Weiler-Atherton算法可将GIS空间查询效率提升40%-60%。
多边形裁剪是计算机图形学中的关键技术,主要用于确定多边形在指定裁剪窗口内的可见区域,并生成封闭的新多边形边界。以下是核心要点解释:
多边形裁剪指通过算法处理,将任意多边形被裁剪窗口(矩形或其他多边形)裁切后,保留窗口内可见的封闭区域。其输出结果是一个或多个由原多边形边与窗口边交点及可见顶点组成的多边形。
分治逐边处理(Sutherland-Hodgeman算法)
逐边裁剪流程
依次用窗口的四条边(或裁剪多边形的边)对原多边形进行四次裁剪,每次裁剪生成中间多边形作为下次输入,最终得到裁剪结果。
可通过Python的shapely
库或C#等语言实现该算法,具体代码参考。
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