如何判断两个多边形是否相交?

时间:2010-09-01 05:45:32

标签: c# polygon intersection system.drawing

想象一下,我有4个点的坐标,形成一个多边形。这些点在C#中使用PointF表示。如果我有2个多边形(使用8个点),我怎么知道它们是否相交?

Rectangle类有一个名为IntersectsWith的方法,但我找不到类似于GraphicsPath或Region的方法。

任何建议都将不胜感激。

MOSH

4 个答案:

答案 0 :(得分:5)

正如查理已经指出的那样你可以使用分离轴定理。 查看this article以获取C#实现和多边形碰撞检测示例。

我也回答了这个问题here,该问题涉及C#中的2D碰撞。

答案 1 :(得分:4)

严格地说,建议算法的其他答案可能是你最好的选择。但是除了性能之外,你提到你找不到像GraphicsPath或Region这样的IntersectsWith。但是,有一种Intersect方法可以将区域更新为自身与另一个区域或路径的交集。您可以创建两个区域Intersect()与另一个区域,然后测试Region.IsEmpty()。

但我想这可能是一种非常缓慢的方法,如果在循环中完成,可能会导致很多分配。

答案 2 :(得分:1)

如果您的多边形是凸的,那么您应该可以使用separating axis theorem。有一个演示here(它在动作脚本中,但代码应该很容易移植到c#)

这真的不是我的领域,但我希望无论如何都有帮助。

答案 3 :(得分:1)

这是一个老问题,但我想我也会分享我的解决方案。 Region.IsEmpty()需要一个Graphics上下文,据我所知,它仅用于执行像素精度命中测试。这对许多情况来说并不理想。更好的解决方案是使用Angus Johnson的Clipper库。根据我的经验,这是一个快速测试的库。您可以提供自己的精度,它可以处理极其复杂的多边形。

http://www.angusj.com/delphi/clipper.php

有一个C#实现。您需要做的是执行交叉操作,就像System.Drawing.Region方法一样。然后检查操作的结果。如果它是空的,则没有交叉点。如果它包含数据,则数据是交叉点。

http://www.angusj.com/delphi/clipper/documentation/Docs/Units/ClipperLib/Types/ClipType.htm

您会发现一些对此有用的方法。

private static int scale = 1000; //your desired precision

        public static List<List<IntPoint>> ConvertToClipperPolygons(GraphicsPath path)
    {
        var Polygon = new List<IntPoint>();
        var Polygons = new List<List<IntPoint>>();

        var it = new GraphicsPathIterator(path);
        it.Rewind();
        bool isClosed;
        int startIndex;
        int endIndex;
        for (int i = 0; i < it.SubpathCount; i++)
        {
            var PointCount = it.NextSubpath(out startIndex, out endIndex, out isClosed);

            var Points = new PointF[PointCount];
            var Types = new byte[PointCount];
            it.CopyData(ref Points, ref Types, startIndex, endIndex);
            Polygons.Add(new List<IntPoint>(Points.Select(x => new IntPoint(Convert.ToInt64(x.X * scale), Convert.ToInt64(x.Y * scale)))));

        }
        it.Dispose();
        return Polygons;
    }

并执行交叉点

        public static GraphicsPath intersect(ref GraphicsPath p1, ref GraphicsPath p2)
    {
        List<List<IntPoint>> polygonB = ConvertToClipperPolygons(p1);
        List<List<IntPoint>> polygons = new List<List<IntPoint>>();
        List<List<IntPoint>> polygonA = ConvertToClipperPolygons(p2);

        Clipper c = new Clipper();
        c.AddPolygons(polygonB, PolyType.ptSubject);
        c.AddPolygons(polygonA, PolyType.ptClip);
        c.Execute(ClipType.ctIntersection, polygons, PolyFillType.pftEvenOdd, PolyFillType.pftEvenOdd);

        return ConvertClipperToGraphicsPath(polygons);
    }
        public static GraphicsPath ConvertClipperToGraphicsPath(List<List<IntPoint>> path)
    {
        GraphicsPath returnPath = new GraphicsPath();

        for (int i = 0; i < path.Count; i++)
        {
            returnPath.AddPolygon(ToPointList(path[i]).ToArray());
        }
        return returnPath;
    }
        private static List<PointF> ToPointList(List<IntPoint> pointList)
    {

        List<PointF> newList = new List<PointF>();
        foreach (IntPoint pt in pointList)
        {
            newList.Add(new PointF(((float)pt.X / (float)scale), ((float)pt.Y / (float)scale)));
        }

        return newList;
    }