1.一種基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,所述計算方法包括如下步驟:
(1)在柵格場中確定一個柵格區(qū)域,并對所述柵格區(qū)域初始化,將所述柵格區(qū)域內(nèi)各柵格對應(yīng)的位置標(biāo)示符的值均預(yù)設(shè)為初始值a,a≥0;
(2)在所述柵格區(qū)域內(nèi)生成第一個多邊形柵格圖像,將以頂點坐標(biāo)表示的第一個多邊形對應(yīng)轉(zhuǎn)換為由GPU處理的以柵格表示的第一個多邊形柵格圖像,若所述柵格區(qū)域內(nèi)任一柵格位于所述第一個多邊形柵格圖像的內(nèi)部或邊線上,則將所述柵格對應(yīng)的位置標(biāo)示符的值累加b變?yōu)閍+b,b≥1,否則,若所述柵格區(qū)域內(nèi)任一柵格位于所述第一個多邊形柵格圖像的外部,則所述柵格對應(yīng)的位置標(biāo)示符的值不作累加;
(3)繼續(xù)生成第2~n個多邊形柵格圖像,按照步驟(2)所述方法順次在所述柵格區(qū)域內(nèi)繼續(xù)生成其余n-1個多邊形柵格圖像,n≥2,其中,在生成每一個當(dāng)前多邊形柵格圖像時,若所述柵格區(qū)域內(nèi)任一柵格位于所述當(dāng)前多邊形柵格圖像的內(nèi)部或邊線上,則將所述柵格對應(yīng)的位置標(biāo)示符的值累加b,否則,若所述柵格區(qū)域內(nèi)任一柵格位于所述當(dāng)前多邊形柵格圖像的外部,則所述柵格對應(yīng)的位置標(biāo)示符的值不作累加;
(4)統(tǒng)計n個多邊形柵格圖像的相交柵格數(shù)count',在所述柵格區(qū)域內(nèi)隨機獨立選取m個柵格,統(tǒng)計這m個柵格中位置標(biāo)示符的值為a+nb的柵格的數(shù)目count';
(5)計算n個多邊形的相交面積S,將所述相交柵格數(shù)count'除以所述隨機獨立選取的柵格數(shù)m,然后再乘以所述柵格區(qū)域的面積,即得到所述n個多邊形的相交面積S。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,步驟(1)中的所述柵格區(qū)域為所述的整個柵格場,所述柵格場的面積為SArea,則所述n個多邊形的相交面積S為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,步驟(1)中的所述柵格區(qū)域為n個多邊形柵格圖像在所述柵格場中所占用的柵格圖幅,所述柵格圖幅的面積為STexArea,則所述n個多邊形的相交面積S為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,確定所述n個多邊形柵格圖像在所述柵格場中所占用的柵格圖幅是由GPU處理完成的,具體方法是:確定所述n個多邊形在X方向坐標(biāo)的最大值Vxmax和最小值Vxmin,以及所述n個多邊形在Y方向坐標(biāo)的最大值Vymax和最小值Vymin,則由Vxmax、Vxmin和Vymax、Vymax確定的柵格范圍即為所述的柵格圖幅;且所述n個多邊形在X方向坐標(biāo)的最小值Vxmin柵格化后位于所述柵格圖幅從左至右的第一列,最大值Vxmax柵格化后位于所述柵格圖幅從左至右的最后一列,所述n個多邊形在Y方向坐標(biāo)的最小值Vymin柵格化后位于所述柵格圖幅從下至上的第一行,最大值Vymax柵格化后位于所述柵格圖幅從下至上的最后一行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4任意一項所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,所述步驟(4)中統(tǒng)計m個柵格中位置標(biāo)示符的值為a+nb的柵格的數(shù)目由GPU處理完成,或者由GPU通過軟件環(huán)境OpenGL中的像素讀取函數(shù)將隨機選取的m個柵格及其對應(yīng)的位置標(biāo)示符的值傳送到CPU后由CPU處理完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,所述CPU為Inter Core(TM)i5-3337U處理器,所述GPU為NVIDIA GeForce GT 620M,操作系統(tǒng)為Microsoft Windows 7、軟件環(huán)境OpenGL為OpenGL 4.4.0。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,所述步驟(2)和(3)中將以頂點坐標(biāo)表示的多邊形對應(yīng)轉(zhuǎn)換為由GPU處理的以柵格表示的多邊形柵格圖像的方法為:在OpenGL軟件環(huán)境中構(gòu)建轉(zhuǎn)換處理函數(shù),向所述轉(zhuǎn)換處理函數(shù)順次輸入所述多邊形所有順序排列的頂點坐標(biāo),所述轉(zhuǎn)換處理函數(shù)輸出的即為所述各頂點坐標(biāo)按照輸入順序首尾相連構(gòu)成的所述以柵格表示的多邊形柵格圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,所述柵格場的分辨率包括256×256、512×512、1024×1024、2048×2048,所述隨機獨立選取的柵格數(shù)m為所述柵格場分辨率的40%、50%或者60%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于概率統(tǒng)計的任意多邊形相交面積計算方法,其特征在于,所述初始值a=0,b=1。