Question

我需要为GraphicsPath对象创建一个扩展方法，以确定GraphicsPath是顺时针还是逆时针缠绕。

这样的事情：

    public static bool IsClockwise(GraphicsPath gp)
    {
        bool bClockWise = false;
        PointF[] pts = gp.PathPoints;

        foreach (PointF pt in pts)
        {
            //??
        }

        return bClockWise;
    }

注意：我假设我们需要foreach点GraphicsPath，但如果有更好的方式，请随时提供。

原因是FillMode的{{1}}确定相邻GraphicsPath的重叠部分是否已填充（GraphicsPath）或'漏洞'（Winding ）。但是，仅当相邻的GraphicsPath以相同方向缠绕时才会出现这种情况。

Fillmode Winding vs Alternate

如果两个路径以相反的方向缠绕，即使将Alternate设置为FillMode也会导致（不需要的）孔。

有趣的是，GraphicsPath DOES有一个Winding方法，允许人们改变路径的方向（这可以解决问题），但是不可能知道GraphicsPath需要什么时候.Reversed不知道路径的方向。

你能帮忙解决这个扩展方法吗？

Answer 1

我主要把它扔到那里因为这个问题引起了我的兴趣，这是我没有专业知识的，我想引发讨论。

我拿了Point in Polygon pseudo-code并试图让它适合你的情况。似乎你只对确定是顺时针还是逆时针缠绕的东西感兴趣。这是一个简单的测试，非常简单（粗略的边缘）C＃实现。

[Test]
public void Test_DetermineWindingDirection()
{

    GraphicsPath path = new GraphicsPath();

    // Set up points collection
    PointF[] pts = new[] {new PointF(10, 60),
                    new PointF(50, 110),
                    new PointF(90, 60)};
    path.AddLines(pts);

    foreach(var point in path.PathPoints)
    {
        Console.WriteLine("X: {0}, Y: {1}",point.X, point.Y);
    }

    WindingDirection windingVal = DetermineWindingDirection(path.PathPoints);
    Console.WriteLine("Winding value: {0}", windingVal);
    Assert.AreEqual(WindingDirection.Clockwise, windingVal);

    path.Reverse();
    foreach(var point in path.PathPoints)
    {
        Console.WriteLine("X: {0}, Y: {1}",point.X, point.Y);
    }

    windingVal = DetermineWindingDirection(path.PathPoints);
    Console.WriteLine("Winding value: {0}", windingVal);
    Assert.AreEqual(WindingDirection.CounterClockWise, windingVal);
}

public enum WindingDirection
{
    Clockwise,
    CounterClockWise
}

public static WindingDirection DetermineWindingDirection(PointF[] polygon)
{
    // find a point in the middle
    float middleX = polygon.Average(p => p.X);
    float middleY = polygon.Average(p => p.Y);
    var pointInPolygon = new PointF(middleX, middleY);
    Console.WriteLine("MiddlePoint = {0}", pointInPolygon);

    double w = 0;
    var points = polygon.Select(point =>
                                    { 
                                        var newPoint = new PointF(point.X - pointInPolygon.X, point.Y - pointInPolygon.Y);
                                        Console.WriteLine("New Point: {0}", newPoint);
                                        return newPoint;
                                    }).ToList();

    for (int i = 0; i < points.Count; i++)
    {
        var secondPoint = i + 1 == points.Count ? 0 : i + 1;
        double X = points[i].X;
        double Xp1 = points[secondPoint].X;
        double Y = points[i].Y;
        double Yp1 = points[secondPoint].Y;

        if (Y * Yp1 < 0)
        {
            double r = X + ((Y * (Xp1 - X)) / (Y - Yp1));
            if (r > 0)
                if (Y < 0)
                    w = w + 1;
                else
                    w = w - 1;
        }
        else if ((Y == 0) && (X > 0))
        {
            if (Yp1 > 0)
                w = w + .5;
            else
                w = w - .5;
        }
        else if ((Yp1 == 0) && (Xp1 > 0))
        {
            if (Y < 0)
                w = w + .5;
            else
                w = w - .5;
        }
    }
    return w > 0 ? WindingDirection.ClockWise : WindingDirection.CounterClockwise;
}

我所提出的差异使得这个问题有点特殊，因为我已经计算了所有点的X和Y的平均值，并将其用作“多边形点”值。所以，传递一个点数组，它会在中间找到一些东西。

我还假设V i + 1在到达点数组的边界时应该环绕，以便

if (i + 1 == points.Count)
    // use points[0] instead

这还没有得到优化，只是可以回答你的问题。也许你自己已经想出了这个。

这里希望有建设性的批评。：）

Answer 2

不，你必须循环点以确定绕线顺序。网上有许多算法，例如

http://www.engr.colostate.edu/~dga/dga/papers/point_in_polygon.pdf

我认为当我需要实现它时，我使用了一个来自The Graphics Gems书籍的算法，这些算法针对地球表面（地理空间应用程序）进行了修改。在我的脑海中，我认为它将成分矢量相乘并将它们相加。总计的标志给你了蜿蜒的命令。

Answer 3

修改

忽略以下所有内容。我发现了这个问题。

上面代码的最后一行应该改为：

return w > 0 ? WindingDirection.CounterClockWise : WindingDirection.Clockwise;

到

return w > 0 ? WindingDirection.ClockWise : WindingDirection.CounterClockwise;

否则，代码效果很好，我接受了这个作为答案（但我确实想给@winwaed提供道具，他们找到了带算法的文章）。

---忽略---（仅供历史使用）

嗨，戴夫，

我不确定发生了什么（还），但我从逆时针轮廓的函数中获得了“顺时针”的错误响应。

这是其中一个轮廓，显示在Inkscape 0.48中，它有一个（新）选项，用于显示带有微小半箭头的路径方向。如您所见，外部路径逆时针旋转（即使函数顺时针返回）。

我将很快调查这个......

GraphicsPath.IsClockWise（）扩展方法

3 个答案: