矢量圖形形狀的限界框的計算方法技術

一種確定包含以矢量模式描述的一個或多個圖元的計算機化圖形形狀的限界框的方法，其中，通過把解析數學公式應用于構成所述形狀的圖元的矢量描述來計算限界框，而不通過組成所述圖形的矢量圖元的分解預先進行所述形狀的描繪和顯示階段。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及計算機圖形學和矢量圖像處理。更具體地說，本專利技術涉及在矢量圖像處理的上下文中，；術語“限界框”意指當把數字圖形形狀置于頁面(例如，網頁)上，或者顯示在屏幕，例如個人計算機的屏幕上，或者打印在紙張或其它材料上時，確定該數字圖形形狀的界限的最小矩形。
技術介紹
Web和圖形界面領域的最新發(fā)展趨勢是朝向宣告型解決方案。應用軟件是利用越來越復雜的語義并在較高級別編寫的，以便方便和加速項目和實施任務。由于高級并且越來越完善和復雜的語言的解釋引擎的可用性，使之成為可能。這些引擎中的許多引擎是在 Web領域開發(fā)的，因為對復雜的軟件應用程序的開發(fā)來說，HTML(超文本標記語言)范例最常見。這種引擎的例子有幾個。通常由用戶用于在萬維網中導航的Web瀏覽器本身是HTML語法(或其演進)的解釋器，HTML語法(或其演進)是XML (可擴展標記語言)語法的特殊化。Flash技術是另一個例子,并不限于圖形方面,而且具有應用智能的功能性。Microsoft的XAML (可擴展應用程序標記語言)和Mozilla的XUL (XML用戶界面語言)是通過能夠擴展功能(例如允許查詢遠程數據庫、訪問Web服務或者使用網絡接口)的腳本編寫語言，把應用程序邏輯與圖形用戶界面(GUI)的創(chuàng)建相關聯(lián)的引擎的其它例子。所有這些解決方案的基礎是能夠解釋XML式語法、把其變換成符合使用的渲染庫的圖元的二維(2D)向量圖形解釋引擎(在計算機圖形學的領域中，術語“渲染”指的是渲染處理，即，從用確定的語言提供并用圖形引擎解釋的圖像的描述，例如，數學描述開始生成圖像的處理)。本領域中已知，矢量模態(tài)規(guī)定將通過一個或多個原始圖形形狀(原始曲線)，比如線段、圓等表現(xiàn)的通用數字圖形形狀。每個原始曲線是通過基于適合于單意地識別該原始曲線的參數(所謂的“控制點”)的相應數學方程式描述的。圖形形狀的向量表示模態(tài)是有利的，因為它使用連續(xù)函數操作并允許全面控制圖元，于是允許全面控制要表現(xiàn)的圖形形狀。特別地，通過修改圖元的控制點的數目和位置，可以描繪幾乎任何圖形形狀。另外，與其它表示模態(tài)(比如光柵模態(tài))相比，向量表示模態(tài)占用較少的存儲器資源，另外，要傳送的數據(例如，通過網絡連接傳送的數據)的量也有限。圖形解釋引擎，尤其是矢量型圖形解釋引擎的用途是向程序員提供高級語義結構，以便開發(fā)精致的圖形界面。可用下述大類總結提供的功能-二維形狀預見基本的幾何圖像(圖元)，比如圓、具有圓角邊緣的矩形、橢圓形、線條、多邊形和多角線(未閉合的折線)。另外，預見被稱為“路徑”的復合圖像，所述復合圖像被描述成基本幾何圖像的集合外加Bezier曲線，目的在于允許最大的可能圖形靈活性。變換的概念與圖元相關聯(lián)，在2D情況下，所述變換是仿射2D變換；-“填充和筆劃”該術語意指利用輪廓和填充的獨立概念顯示的圖元。這些結構具有彼此不同的矢量特性輪廓用厚度、影線、接合點模式和終點模式來表征；而填充使填充模式的概念與之相關聯(lián)(對非凸起圖像來說，這尤其有意義)。然而，這些結構還具有被稱為“上色服務器”的共同矢量特性，所述“上色服務器”識別描繪與語義結構相對應的形狀的顏色。顏色可以具有簡單的特性(像在純色的情況下)或者復雜的特性(像在線性或徑向顏色梯度的情況下)。在后一種情況下，梯度通過描述顏色的變化方向的矢量以及通過“過渡色”的列表來描述，所述“過渡色”以兩個相鄰過渡色之間的內插為線性的折曲線的形式來描述顏色的趨勢；-視頻、圖像和音頻重要的語義功能是在顯示的圖形場景內插入和檢查多媒體內容的能力；-動畫存在以預定方式修改圖元的性質的時間演變的語義結構；-交互作用圖形引擎能夠管理用戶事件(比如鼠標的移動、點擊、鍵盤命令的輸入)和觸發(fā)動畫的時間演變的開始、結束、或者一般而言修改動畫的時間演變； -腳本和DOM(文檔對象模型)即使非常強大，上述結構也不能覆蓋作者所需的各種可能的功能。利用圖形引擎執(zhí)行解釋的高級代碼，比如Java或Javascript的能力，使通過程序描述非預定行為的能力成為可能。利用解釋代碼的可能性涉及在讀取和寫入圖元的語義信息時，代碼能夠調用以便訪問的API (應用編程接口)的可用性。為了能夠利用程序來輸入和更新這種信息的內容，通常使用所謂的DOM，DOM是作為面向對象的模型構成的文檔的表不模式。主要的特征是矢量性始終用矢量模式來描述和使用所有的圖元和輪廓結構(動畫、交互、腳本編寫)。提供與上面所述的有關的語義功能的標準化或者專用引擎的例子很多；這些例子中的一個是W3C(萬維網聯(lián)盟)的可縮放矢量圖形(SVG)引擎。通常，矢量圖形引擎接收待描繪的矢量圖形場景的描述。圖形場景通常是用XML描述的，并且它由利用繼承樹表示的節(jié)點(父節(jié)點和子節(jié)點)的分層結構構成。節(jié)點可以是“容器”型節(jié)點，即，它們不容許圖形表示，而是充當其它節(jié)點的容器，或者節(jié)點可以是形狀或圖元，即，它們確實具有圖形表示。相當大的復雜性的一個問題是圖元的限界框的計算。由于以下原因，這種功能是必需的-供解釋的腳本代碼使用為了能夠處理復合圖元的性質或者多組復合圖元的性質，需要能夠在DOM的API上計算限界框，這使作者可以檢查復雜的合成圖元的保留數(encumbrance)；-以相對方式表述的矢量特征例如可在復合圖元的坐標系中表示矢量的梯度(而不是在采用它的圖元所使用的用戶參考系中或者甚至在文檔坐標中表示)；-通過WYSIWYG(所見即所得)型可視編輯工具的圖形對象的處理利用指示工具，比如鼠標和鍵盤，通過可視范例的場景內的圖元的維度的縮放通常利用環(huán)繞用戶在給定時間選擇的圖元畫出的限界框的概念。限界框，在文獻中也被稱為“最小限界矩形”(MBR)具有以下特征-它必須被計算成包含復合圖像而不與所述復合圖像相交的最小矩形；-它不應考慮復合圖像從包含它的圖元繼承地接收的變換。這歸因于SVG的強分級語義。圖元可被其它元素(父節(jié)點)包含。取決于各種性質，節(jié)點性質從父節(jié)點到子節(jié)點的傳播遵循不同的規(guī)則在仿射變換的情況下，應用的規(guī)則是積累。限界框信息并不嚴格鏈接到場景的當前繪圖。特別地，也向在場景內執(zhí)行的腳本代碼提供限界框信息的必要性預示著就隨后不可見的圖元而論，也可能要求限界框的計算，所述圖元不在描述所述場景的樹的繪圖分枝中，或者具有不遵循樹的繼承規(guī)則的一系列繼承參數。例如，可能必須使一組圖元的限界框考慮到從其父節(jié)點繼承的變換。這意味著在把復合圖元投射到一般場景中的每次變換之前可以獲得復合圖元的保留數。表示為什么可能需要不可見的合成圖元的限界框的計算的另一個例子是通過程序(通過腳本代碼)創(chuàng)建場景的描述分枝的情況在這種情況下，代碼能夠創(chuàng)建場景的描述分枝，并且在把所述分枝插入主樹中之前，需要其限界框。從功能的觀點來看，計算復合圖元的限界框的任務要與管理繪圖的那部分圖形引擎相關聯(lián)，即，與把存在于場景的樹形描述中的信息變換成二維繪圖、圖元的階段相關聯(lián)。在現(xiàn)代渲染技術中，由于待繪制的場景的復雜性不斷增大，采用利用圖形處理器 (例如，圖形處理單元-GPU)而使之成為可能的硬件加速。以復合處理鏈(管道)的形式，專用于圖形管理的機器被供給圖元系列。存在多種類型的處理管道，最常見的是通過被稱為Direct3D (Microsoft)和OpenGL (Linux等)的AP本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：G·科達拉，G·弗蘭希尼，D·吉貝里諾，A·瓦雷斯歐，
申請(專利權)人：意大利電信股份公司，
類型：
國別省市：