1. 叉乘判別法(只適用于凸多邊形)
想象一個凸多邊形,其每一個邊都將整個2D屏幕劃分成
為左右兩邊,連接每一邊的第一個端點(diǎn)和要測試的點(diǎn)得到一個矢量v,將兩個2維矢量擴(kuò)展成3維的,然后將該邊與v叉乘,判斷結(jié)果3維矢量中Z分量的符號是否
發(fā)生變化,進(jìn)而推導(dǎo)出點(diǎn)是否處于凸多邊形內(nèi)外。這里要注意的是,多邊形頂點(diǎn)究竟是左手序還是右手序,這對具體判斷方式有影響。
2. 面積判別法(只適用于凸多邊形)
第四點(diǎn)分別與三角形的兩個點(diǎn)組成的面積分別設(shè)為S1,S2,S3,只要S1+S2+S3>原來的三角形面積就不在三角形范圍中.可以使用海倫公式 。推廣一下是否可以得到面向凸多邊形的算法?(不確定)
3. 角度和判別法(適用于任意多邊形)
double angle = 0; realPointList::iterator iter1 = points.begin(); for (realPointList::iterator iter2 = (iter1 + 1); iter2 < points.end(); ++iter1, ++iter2) { double x1 = (*iter1).x - p.x; double y1 = (*iter1).y - p.y; double x2 = (*iter2).x - p.x; double y2 = (*iter2).y - p.y; angle += angle2D(x1, y1, x2, y2); }
if (fabs(angle - span::PI2) < 0.01) return true; else return false;
另外,可以使用bounding box來加速。 if (p.x < (*iter)->boundingBox.left || p.x > (*iter)->boundingBox.right || p.y < (*iter)->boundingBox.bottom || p.y > (*iter)->boundingBox.top) 。。。。。。
對于多邊形來說,計(jì)算bounding box非常的簡單。只需要把水平和垂直方向上的最大最小值找出來就可以了。
對于三角形:第四點(diǎn)分別與三角形的兩個點(diǎn)的交線組成的角度分別設(shè)為j1,j2,j3,只要j1+j2+j3>360就不在三角形范圍中。
4. 水平/垂直交叉點(diǎn)數(shù)判別法(適用于任意多邊形)
注意到如果從P作水平向左的射線的話,如果P在多邊形內(nèi)部,那么這條射線與多邊形的交點(diǎn)必為奇數(shù),如果P在多邊形外部,則交點(diǎn)個數(shù)必為偶數(shù)(0也在內(nèi))。所以,我們可以順序考慮多邊形的每條邊,求出交點(diǎn)的總個數(shù)。還有一些特殊情況要考慮。假如考慮邊(P1,P2), 1)如果射線正好穿過P1或者P2,那么這個交點(diǎn)會被算作2次,處理辦法是如果P的從坐標(biāo)與P1,P2中較小的縱坐標(biāo)相同,則直接忽略這種情況 2)如果射線水平,則射線要么與其無交點(diǎn),要么有無數(shù)個,這種情況也直接忽略。 3)如果射線豎直,而P0的橫坐標(biāo)小于P1,P2的橫坐標(biāo),則必然相交。 4)再判斷相交之前,先判斷P是否在邊(P1,P2)的上面,如果在,則直接得出結(jié)論:P再多邊形內(nèi)部。
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