概述
基于
GPU
的任意多边形相交面积计算方法
高
艺
1,2,
罗健欣
1,
裘杭萍
1,
唐
斌
1,
吴
波
1
【摘
要】
一直以来，任意多边形相交面积的高效计算都是地理信息系统中空间
分析算法研究的重点。文中提出了一种基于
GPU
的栅格化多边形相交面积算法
GPURAS
，在此基础上，分别采用蒙特卡罗方法和遮挡查询技术进一步提出
GPURASMC
算法和
GPURASQ
算法，并证明了上述算法的正确性。实验对简
单多边形、任意复杂多边形及大数据量多边形进行了测试对比，结果表明：
GPURAS
算法精度高，通用性较好但效率受
CPU
与
GPU
通信延迟的影响；
GPURASMC
算法效率较高但牺牲了部分精度；
GPURASQ
算法精度高、效率
高但局限于特定运行环境。与基于
CPU
的传统算法相比，文中所提
3
种算法
效率更高，在处理包含大量顶点的多边形时，效率提升尤为明显。
【期刊名称】
测绘工程
【年
(
卷
),
期】
2017(026)012
【总页数】
5
【关键词】
多边形
;
相交面积计算
; GPU;
栅格化
;
蒙特卡罗
多边形指同一平面上不同的点首尾顺次连结，任一个顶点都在边上，且任意不
相邻的两条边不相交。求任意多边形的相交面积是计算几何学、流体力学、计
算机图形学的基本问题。在全国国土资源“一张图”基础数据服务系统中，经
常涉及大量的多边形套合相交计算。因此，对这一问题的研究具有重要的理论
意义和应用价值。
多边形相交面积的计算离不开多边形相交集的判定，这是计算相交面积的前提。
对这一问题的讨论在多边形布尔运算中已有大量的研究成果，如处理凸多边形
最后
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