C\#기반 다각형 충돌 검출 실례

24976 단어 c#다각형검출
머리말
이전에 프로젝트 에서 다각형 충돌 검 측 문 제 를 만 났 는데 바 이 두,bing,google 을 통 해 현재 있 는 방안 을 발 견 했 습 니 다.장면 커버 가 완전 하지 않 거나 제3자 라 이브 러 리 를 통 해 이 루어 졌 거나(이런 제3자 라 이브 러 리 는 역 컴 파일 이 거의 불가능 합 니 다)프로젝트 에서 제3자 라 이브 러 리 를 사용 하 는 것 을 금지 하고 스스로 이 알고리즘 을 실현 하 였 습 니 다.
장면 은 이렇다.다각형 A 와 다 변형 B 가 두 개 있 는데 다각형 B 가 다 변형 A 안에 있 는 지,즉 다각형 B 가 다각형 A 의 자 다각형 인지 판단 해 야 한다.
 
 
B 의 점 은 모두 A 안에 있다A 의 점 은 모두 B 밖 에 있다A 의 선분 과 B 의 선분 은 교차 하지 않 았 다
이어서 실현 하 겠 습 니 다.
첫 번 째 단계:다각형 클래스 만 들 기

1 /// <summary>
 2 ///    
 3 /// </summary>
 4 public class Area_Dto
 5 {
 6     /// <summary>
 7     ///     
 8     /// </summary>
 9     public List<Point_Dto> Points { get; set; }
10     /// <summary>
11     ///      
12     /// </summary>
13     public List<LineSagement_Dto> LineSagements { get; set; }
14 }

   
두 번 째 단계:점 클래스 만 들 기

1 /// <summary>
 2 ///  
 3 /// </summary>
 4 public class Point_Dto
 5 {
 6     public Point_Dto(double x, double y)
 7     {
 8         this.X = x;
 9         this.Y = y;
10     }
11     /// <summary>
12     ///   X  
13     /// </summary>
14     public double X { get; private set; }
15     /// <summary>
16     ///   Y  
17     /// </summary>
18     public double Y { get; private set; }
19 }

 
세 번 째 단계:선분 류 만 들 기

1 /// <summary>
 2 ///   
 3 /// </summary>
 4 public class LineSagement_Dto
 5 {
 6     public LineSagement_Dto(Point_Dto start, Point_Dto end)
 7     {
 8         this.Start = start;
 9         this.End = end;
10         GetFuncParam(this);
11     }
12      /// <summary>
13      ///       
14      /// </summary>
15      public Point_Dto Start { get; private set; }
16      /// <summary>
17      ///       
18      /// </summary>
19      public Point_Dto End { get; private set; }
20      /// <summary>
21      ///      
22      /// </summary>
23      public LineType_Enum FunType { get; set; }
24      /// <summary>
25      ///             
26      ///          Y    
27      /// </summary>
28      public List<double> Params { get; set; } = new List<double>();
29      /// <summary>
30      ///     
31      /// </summary>
32      public List<Point_Dto> Intersection { get; set; } = new List<Point_Dto>();
33 
34      /// <summary>
35      ///         ,         ,      Y    
36      /// </summary>
37      public void GetFuncParam(LineSagement_Dto lineSegment)
38         {
39             double x1 = this.Start.X;
40             double y1 = this.Start.Y;
41             double x2 = this.End.X;
42             double y2 = this.End.Y;
43 
44             if (x1 == x2)
45             {
46                 //type=2
47                 this.FunType = LineType_Enum.XX;
48                 this.Params.Add(x1);
49 
50             }
51             else if (y1 == y2)
52             {
53                 //type=1
54                 this.FunType = LineType_Enum.YY;
55                 this.Params.Add(y1);
56             }
57             else
58             {
59                 //type=3
60                 this.FunType = LineType_Enum.XnXYnY;
61                 double a = (y2 - y1) / (x2 - x1);//  
62                 double b = y1 - (x1 * ((y2 - y1) / (x2 - x1)));// Y    
63                 this.Params.Add(a);
64                 this.Params.Add(b);
65             }
66 
67         }
68 }

  
네 번 째 단계:선분 을 만 드 는 형식 매 거 진

/// <summary>
///      
/// </summary>
 public enum LineType_Enum
 {
     /// <summary>
     ///   
     /// </summary>
     XX,
     /// <summary>
     ///   
     /// </summary>
     YY,
     /// <summary>
     ///   
     /// </summary>
     XnXYnY
}
다섯 번 째 단계:다각형 클래스 에 충돌 검출 방법 추가

1 /// <summary>
  2 ///        
  3 /// </summary>
  4 public bool CheckIfInArea(Area_Dto area)
  5 {
  6     if (area.LineSagements == null)
  7     {
  8         return true;
  9     }
 10     //           
 11     foreach (Point_Dto point in this.Points)
 12     {
 13         if (!point.CheckIfInArea(area))
 14             return false;
 15     }
 16     //           
 17     foreach (Point_Dto point in area.Points)
 18     {
 19         if (point.CheckIfInChildArea(this))
 20             return false;
 21     }
 22     //                 
 23     if (WhetherPolygonIntersection(area))
 24     {
 25         foreach (LineSagement_Dto edg in this.LineSagements)
 26         {
 27             if (edg.Intersection.Any())
 28             {
 29                 if (edg.FunType == LineType_Enum.XX)
 30                 {
 31                     List<Point_Dto> jiaodainList = edg.Intersection.OrderBy(m => m.Y).ToList();
 32                     for (int i = 0; i < jiaodainList.Count - 1; i++)
 33                     {
 34                         Point_Dto start = jiaodainList[i];
 35                         Point_Dto end = jiaodainList[i + 1];
 36                         Point_Dto z = new Point_Dto(start.X, start.Y + ((end.Y - start.Y) / 2));
 37                         if (z.CheckIfInArea(area))
 38                         {
 39                             continue;
 40                         }
 41                         else
 42                         {
 43                             return false;
 44                         }
 45                     }
 46                 }
 47                 else if (edg.FunType == LineType_Enum.YY)
 48                 {
 49                     List<Point_Dto> jiaodainList = edg.Intersection.OrderBy(m => m.X).ToList();
 50                     for (int i = 0; i < jiaodainList.Count - 1; i++)
 51                     {
 52                         Point_Dto start = jiaodainList[i];
 53                         Point_Dto end = jiaodainList[i + 1];
 54                         Point_Dto z = new Point_Dto(start.X + ((end.X - start.X) / 2), start.Y);
 55                         if (z.CheckIfInArea(area))
 56                         {
 57                             continue;
 58                         }
 59                         else
 60                         {
 61                             return false;
 62                         }
 63                     }
 64                 }
 65                 else if (edg.FunType == LineType_Enum.XnXYnY)
 66                 {
 67                     if (edg.Start.Y <= edg.End.Y)
 68                     {
 69                         List<Point_Dto> jiaodainList = edg.Intersection.OrderBy(m => m.X).ThenBy(m => m.Y).ToList();
 70                         for (int i = 0; i < jiaodainList.Count - 1; i++)
 71                         {
 72                             Point_Dto start = jiaodainList[i];
 73                             Point_Dto end = jiaodainList[i + 1];
 74                             Point_Dto z = new Point_Dto(start.X + ((end.X - start.X) / 2), start.Y + ((end.Y - start.Y) / 2));
 75                             if (z.CheckIfInArea(area))
 76                             {
 77                                 continue;
 78                             }
 79                             else
 80                             {
 81                                 return false;
 82                             }
 83                         }
 84                     }
 85                     else
 86                     {
 87                         List<Point_Dto> jiaodainList = edg.Intersection.OrderBy(m => m.X).ThenByDescending(m => m.Y).ToList();
 88                         for (int i = 0; i < jiaodainList.Count - 1; i++)
 89                         {
 90                             Point_Dto start = jiaodainList[i];
 91                             Point_Dto end = jiaodainList[i + 1];
 92                             Point_Dto z = new Point_Dto(start.X + ((end.X - start.X) / 2), start.Y - ((start.Y - end.Y) / 2));
 93                             if (z.CheckIfInArea(area))
 94                             {
 95                                 continue;
 96                             }
 97                             else
 98                             {
 99                                 return false;
100                             }
101                         }
102                     }
103                 }
104             }
105         }
106     }
107     else
108     {
109         return true;
110     }
111     return true;
112 }

       
STEP 6:점 의 클래스 에 점 과 선분 관 계 를 추가 하 는 판단 방법

1 /// <summary>
 2 ///              sagement
 3 ///      :
 4 ///        sagement    
 5 ///        sagement 
 6 ///                          sagement
 7 /// </summary>
 8 /// <param name="sagement"></param>
 9 /// <returns>True:     False:      </returns>
10 public PointWithLineSagementState_Enum CheckPointInLineSagement(LineSagement_Dto sagement)
11 {
12     double px = this.X;
13     double py = this.Y;
14     //bool flag = false;
15 
16 
17     Point_Dto pi = sagement.Start;
18     Point_Dto pj = sagement.End;
19     double sx = pi.X; double sy = pi.Y;
20     double tx = pj.X; double ty = pj.Y;
21 
22     //        
23     bool psTf = (px == sx && py == sy);
24     bool ptTf = (px == tx && py == ty);
25     if (psTf || ptTf)
26     {
27         return PointWithLineSagementState_Enum.VertexOverlap;
28     }
29     switch (sagement.FunType)
30     {
31         case LineType_Enum.XX:
32             if (px == pi.X && ((py <= sy && py >= ty) || (py >= sy && py <= ty)))
33                 return PointWithLineSagementState_Enum.OnLineSagement;
34             break;
35         case LineType_Enum.YY:
36             if (py == pi.Y && ((px >= sx && px <= tx) || (px <= sx && px >= tx)))
37                 return PointWithLineSagementState_Enum.OnLineSagement;
38             break;
39         case LineType_Enum.XnXYnY:
40         default:
41             break;
42     }
43     //             
44     if ((sy < py && ty >= py) || (sy >= py && ty < py))
45     {
46         //      Y       X  
47         double x = sx + (py - sy) * (tx - sx) / (ty - sy);
48         //     
49         if (x == px)
50         {
51             return PointWithLineSagementState_Enum.OnLineSagement;
52         }
53         //      
54         if (x > px)
55         {
56             return PointWithLineSagementState_Enum.Cross;
57         }
58     }
59     return PointWithLineSagementState_Enum.UnCross;
60 }
61 
62 /// <summary>
63 ///      
64 /// </summary>
65 public enum PointWithLineSagementState_Enum
66 {
67     /// <summary>
68     ///     
69     /// </summary>
70     VertexOverlap,
71     /// <summary>
72     ///   
73     /// </summary>
74     Cross,
75     /// <summary>
76     ///    
77     /// </summary>
78     UnCross,
79     /// <summary>
80     ///     
81     /// </summary>
82     OnLineSagement
83 }

         
STEP 7:점 의 클래스 에서 자 다각형 을 실현 하 는 점 이 부모 다각형 내 에 있 는 지 판단 하 는 방법

1 /// <summary>
 2 ///               
 3 /// </summary>
 4 /// <param name="theArea">    </param>
 5 /// <param name="vertexOverlap">      ,       .      </param>
 6 /// <returns></returns>
 7 public bool CheckIfInArea(Area_Dto theArea)
 8 {
 9     int cnt = 0;
10     foreach (LineSagement_Dto lineSagement in theArea.LineSagements)
11     {
12         switch (CheckPointInLineSagement(lineSagement))
13         {
14             case PointWithLineSagementState_Enum.Cross:
15                 cnt += 1;
16                 break;
17             case PointWithLineSagementState_Enum.OnLineSagement:
18                 return true;
19             case PointWithLineSagementState_Enum.VertexOverlap:
20                 return true;
21             case PointWithLineSagementState_Enum.UnCross:
22             default:
23                 break;
24         }
25     }
26     //                      
27     if (cnt % 2 == 1)
28     {
29         return true;//      
30     }
31     else
32     {
33         return false;//       
34     }
35 }

              
STEP 8:점 의 클래스 에서 부 다각형 을 실현 하 는 점 이 자 다각형 내 에 있 는 지 판단 하 는 방법

1 /// <summary>
 2 ///               
 3 /// </summary>
 4 /// <param name="theArea"></param>
 5 /// <returns></returns>
 6 public bool CheckIfInChildArea(Area_Dto theArea)
 7 {
 8     int cnt = 0;
 9     foreach (LineSagement_Dto lineSagement in theArea.LineSagements)
10     {
11         switch (CheckPointInLineSagement(lineSagement))
12         {
13             case PointWithLineSagementState_Enum.Cross:
14                 cnt += 1;
15                 break;
16             case PointWithLineSagementState_Enum.OnLineSagement:
17                 return false;
18             case PointWithLineSagementState_Enum.VertexOverlap:
19                 return false;
20             case PointWithLineSagementState_Enum.UnCross:
21             default:
22                 break;
23         }
24     }
25     //                      
26     if (cnt % 2 == 1)
27     {
28         return true;//      
29     }
30     else
31     {
32         return false;//       
33     }
34 }

              
9 단계:다각형 클래스 에서 다각형 자체 의 선분 이 다른 다각형 의 모든 선분 과 교차 하 는 방법 을 실현 합 니까?

1  /// <summary>
  2 ///                 
  3 /// True: 
  4 /// False: 
  5 /// </summary>
  6 public bool WhetherPolygonIntersection(Area_Dto father)
  7 {
  8     List<LineSagement_Dto> childEdgeXfatherEdge_List = new List<LineSagement_Dto>();
  9     foreach (LineSagement_Dto edg in this.LineSagements)
 10     {
 11         Point_Dto a = edg.Start;
 12         Point_Dto b = edg.End;
 13         foreach (LineSagement_Dto fatherEdge in father.LineSagements)
 14         {
 15             Point_Dto c = fatherEdge.Start;
 16             Point_Dto d = fatherEdge.End;
 17 
 18             double denominator = (b.Y - a.Y) * (d.X - c.X) - (a.X - b.X) * (c.Y - d.Y);
 19             //      0       ,    
 20             if (denominator == 0)
 21             {
 22                 //  
 23                 if (edg.FunType == LineType_Enum.XX)
 24                 {
 25                     //  
 26                     if (edg.Start.X == fatherEdge.Start.X)
 27                     {
 28                         //   
 29                         if (b.Y > c.Y || a.Y < d.Y)
 30                         {
 31                             continue;
 32                         }
 33                         //    
 34                         if (a.Y == c.Y && b.Y == d.Y)
 35                         {
 36                             continue;
 37                         }
 38                         //   (      )
 39                         if (a.Y > c.Y && b.Y <= c.Y && b.Y >= d.Y)
 40                         {
 41                             edg.Intersection.Add(c);
 42                             continue;
 43                         }
 44                         //   (      )
 45                         if (a.Y <= c.Y && a.Y >= d.Y && b.Y < d.Y)
 46                         {
 47                             edg.Intersection.Add(d);
 48                             continue;
 49                         }
 50                         //   
 51                         if (c.Y >= a.Y && d.Y <= b.Y)
 52                         {
 53                             continue;
 54                         }
 55                         //   
 56                         if (a.Y >= c.Y && b.Y <= d.Y)
 57                         {
 58                             edg.Intersection.Add(c);
 59                             edg.Intersection.Add(d);
 60                             continue;
 61                         }
 62                     }
 63                     //  
 64                     else
 65                     {
 66                         continue;
 67                     }
 68                 }
 69 
 70                 //  
 71                 else if (edg.FunType == LineType_Enum.YY)
 72                 {
 73                     //  
 74                     if (edg.Start.Y == fatherEdge.Start.Y)
 75                     {
 76                         //   
 77                         if (b.X < c.X || a.X > d.X)
 78                         {
 79                             continue;
 80                         }
 81                         //    
 82                         if (a.X == c.X && b.X == d.X)
 83                         {
 84                             continue;
 85                         }
 86                         //   (      )
 87                         if (a.X < c.X && b.X >= c.X && b.X <= d.X)
 88                         {
 89                             edg.Intersection.Add(c);
 90                             continue;
 91                         }
 92                         //   (      )
 93                         if (b.X > d.X && a.X >= c.X && a.X <= d.X)
 94                         {
 95                             edg.Intersection.Add(d);
 96                             continue;
 97                         }
 98                         //   
 99                         if (c.X <= a.X && d.X >= b.X)
100                         {
101                             continue;
102                         }
103                         //   
104                         if (a.X <= c.X && b.X >= d.X)
105                         {
106                             edg.Intersection.Add(c);
107                             edg.Intersection.Add(d);
108                             continue;
109                         }
110                     }
111                     //  
112                     else
113                     {
114                         continue;
115                     }
116                 }
117                 //  
118                 else if (edg.FunType == LineType_Enum.XnXYnY)
119                 {
120                     //  
121                     if (edg.Params.First().Equals(fatherEdge.Params.First()) && edg.Params.Last().Equals(fatherEdge.Params.Last()))
122                     {
123                         //   
124                         if ((a.X < c.X && b.X < c.X)
125                             || (a.X > d.X && b.X > d.X))
126                         {
127                             continue;
128                         }
129                         //    
130                         if (a.X == c.X && a.Y == c.Y && b.X == d.X && b.Y == d.Y)
131                         {
132                             continue;
133                         }
134                         //  (      )
135                         if (a.X < c.X && b.X >= c.X && b.X <= d.X)
136                         {
137                             edg.Intersection.Add(c);
138                             continue;
139                         }
140                         //  (      )
141                         if (a.X >= c.X && a.X <= d.X && b.X > d.X)
142                         {
143                             edg.Intersection.Add(d);
144                             continue;
145                         }
146                         //   
147                         if (a.X >= c.X && a.X <= d.X && b.X >= c.X && b.X <= d.X)
148                         {
149                             continue;
150                         }
151                         //   
152                         if (a.X <= c.X && b.X >= d.X)
153                         {
154                             edg.Intersection.Add(c);
155                             edg.Intersection.Add(d);
156                             continue;
157                         }
158                     }
159                     //  
160                     else
161                     {
162                         continue;
163                     }
164                 }
165             }
166             //             (x , y)
167             double x = ((b.X - a.X) * (d.X - c.X) * (c.Y - a.Y)
168                 + (b.Y - a.Y) * (d.X - c.X) * a.X
169                 - (d.Y - c.Y) * (b.X - a.X) * c.X) / denominator;
170             double y = -((b.Y - a.Y) * (d.Y - c.Y) * (c.X - a.X)
171                 + (b.X - a.X) * (d.Y - c.Y) * a.Y
172                 - (d.X - c.X) * (b.Y - a.Y) * c.Y) / denominator;
173             //             
174             if (
175                //      1 
176                (x - a.X) * (x - b.X) <= 0 && (y - a.Y) * (y - b.Y) <= 0
177                //        2 
178                && (x - c.X) * (x - d.X) <= 0 && (y - c.Y) * (y - d.Y) <= 0)
179             {
180                 edg.Intersection.Add(new Point_Dto(x, y));
181             }
182             else
183             {
184                 continue;
185             }
186         }
187     }
188     if (this.LineSagements.Where(m => m.Intersection.Any()).Any())
189     {
190         return true;
191     }
192     else
193     {
194         return false;
195     }
196 }

                
총결산
C\#를 기반 으로 한 다각형 충돌 감지 기 사 를 소개 합 니 다.더 많은 C\#다각형 충돌 감지 내용 은 이전 글 을 검색 하거나 아래 의 관련 글 을 계속 찾 아 보 세 요.앞으로 도 많은 응원 부 탁 드 리 겠 습 니 다!

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