需要算法来绘制重叠的矩形

Question

我需要帮助有效地绘制/剔除一系列不透明的矩形，换句话说，这是一堆索引卡在桌面上。具体是：

• 没有旋转，所以一切都是简单的整数坐标，轴对齐
• 卡片完全不透明
• 卡可以有任何整数X，Y位置
• 所有卡片大小相同
• 我有z-order
的卡片列表

我认为我（基本上）有两种选择：

1）蛮力画家的方法，其中桌面视口中的所有卡片都以反向z顺序完全绘制。优点：简单。缺点：a）需要屏幕外缓冲以避免闪烁，b）当该区域可能最终被遮挡时，可能会浪费大量时间来绘制每张卡的昂贵区域，最坏情况是整张卡被覆盖。

2）为每张卡生成可见（或模糊）矩形列表的算法，以便只绘制可见部分。

选择2是我需要建议的地方，特别是在算法方面，以及“聪明”绘制周期的专业和概念。

感谢任何语言/平台不可知的建议。如果重要，这将在MS Windows上实现。

对任何建议持开放态度，包括混合方法。我意识到一个精确的答案很可能非常依赖于代码的细节，但是在这一点上我甚至会对广义概念感到高兴！

附加说明：可能会有数千张卡片堆叠在一起，所以我非常积极地避免使用纯粹的蛮力画家的方法 - 至少没有进行某种预处理以完全剔除模糊的卡片。许多卡片都是紧密平铺的，情况也是如此，更糟糕的情况只是它们的边框显示 - 如果可能的话，我想在这些情况下跳过绘制复杂的内部结构。

Answer 1

如何仅从最底部到最顶部绘制每张卡的轮廓线？然后你可以进行填充填充以在轮廓内部进行绘制。这样，您只会重新绘制与有交叉点的边界对应的几个像素。

编辑：上传的图片，以帮助我解释这个想法。

第一步是标记卡片的边框，指定其Z顺序（左上图像）。这样，就会有覆盖，但只有在像素数量很少的边界上。

之后，您可以按照两个规则绘制卡片的纹理（最低Z顺序）：

• 您从边框开始绘制空白直到到达边框;
• 如果边框的Z顺序是当前的顺序，则绘制它;
• 如果找到的边框的Z顺序小于当前的Z顺序，则继续绘画，因为它是空白的;
• 否则，您找到了一个Z序列更大的边框，因此您跳过该块;
• 下一张卡片。

希望有所帮助：）

Answer 2

好的，这里有一些松散的伪代码，我认为这个问题可以解决。

从卡的z顺序排序列表开始。每张卡都有一个可见的列表（稍后解释），需要从一个矩形开始，设置为卡的完整边界框。循环首先使用最低的z顺序卡开始。

Cards.SortZOrder();
foreach Card in Cards do
  Card.ResetVisibleRects; // VisibleRects.DeleteAll; VisibleRects.Add(BoundingBox);

CurrentCard = Cards.Last;
TestCard = CurrentCard;

这里的想法是，我们将从我们的“当前”卡向上工作，看看每张高卡对它有什么影响。我们测试每张高卡时有3种可能性。它要么完全错过，要么完全模糊，要么部分模糊。如果完全错过，我们会忽略测试卡，因为它不会影响我们当前的卡。对于一个完全模糊的，我们当前的卡被剔除。部分重叠是可见矩形列表的来源，因为部分重叠可以（可能）将下部矩形分成两部分。 （如果你只抓两张扑克牌或索引牌，很容易看出它是如何发挥作用的。顶部的一张让底部的一张要么调整其中一条边，如果它们共用任何边缘，要么导致底部分裂如果它们没有共享边，则分为两个部分。）

警告：这是非常未优化的，展开的代码......仅仅是为了讨论这些原则。是的，我即将使用“goto”......如果你必须，请嘲笑我。

[GetNextCard]
TestCard = Cards.NextHighest(TestCard);

[OverlapTest]
// Test the overlap of TestCard against all our VisibleRects.
// The first time through this test, CurrentCard will have only one
// rect in the VisibleRect list, but that rect may get split up later.
// OverlapTests() checks each rect in the VisibleRects list, and
// creates an Overlap record for any of the rects that do overlap,
// like: Overlap.RectIndex, Overlap.Type. It also summarizes the
// results into the .Summary field. 

Result = CurrentCard.OverlapTests(TestCard);

case Result.Summary
  none: 
    goto [GetNextCard];

  complete:
    CurrentCard.Culled = true;

    // we're now done with this CurrentCard, so we move upwards
    CurrentCard = TestCard;
    goto [GetNextCard]

  partial:
    // since there was some overlap, we need to adjust,
    // split, or delete some or all of our visible rectangles.
    // (we won't delete them all, that would have been caught above)

    foreach Overlap in Result.Overlaps
      R = CurrentCard.VisibleRects[Overlap.RectIndex];
      case Overlap.Type
        partial: CurrentCard.SplitOrAdjust(R, TestCard);
        complete: CurrentCard.Delete(R);
      end case

    // so we've either added new rects, or deleted some, but either 
    // way, we're done with this test card. We leave CurrentCard
    // where it is and loop to look at the next higher card.
    goto [GetNextCard]

测试在CurrentCard = Cards.First完成，因为最顶层的卡片始终完全可见。

这里还有几个想法...

我认为这在实际代码中相当简单。关于它的最复杂的事情是将一个矩形分成两个，并且考虑到它都是整数数学，即使这很简单。

此外，不必每个喷漆周期都执行此操作。只有在内容，位置或z顺序发生任何变化时才需要完成。

在列表中放弃之后，您将获得一张可用于绘制颜色的卡片列表，每张非剔除卡片至少有一个矩形可能会落入显示器的剪切/脏区域内。当您绘制卡片时，您可以检查其可见矩形列表，并且可能跳过绘制可能需要渲染的卡片部分。