Java-Algorithm for Polygon-Collision (Point-in-Polygon)：退化@边界问题

Question

我的 java 程序需要一个检查多边形碰撞的函数，但我尝试的算法（用于多边形中的点）不适合我的需要，退化情况对我来说是个问题。

这就是我试图用我的程序达到的目标：我有 2 个多边形，并希望将它们尽可能地放在一起。我想将它们放在它们的顶点上并沿着边缘旋转它们以适应最佳效果。因此，如果它们相交，我需要进行碰撞检测。

我最大的问题是那些多边形边缘可能在同一个点上。研究的算法决定它是在多边形 a 还是 b（主要是 y 值）。

我用什么

• x 和 y 具有双坐标的多边形
• 标准java
• 没有外部库

我需要的规则：

• 多边形可以有相同的边和顶点（可以在相同的边界上，但不能完全覆盖多边形）
• 不应允许边缘相交
• 不允许一个多边形完全被另一个多边形（孔）包围。
• （算法中可选的非常小的 epsilon 会很好，因为双精度旋转不是很精确）

我也尝试了像 Path2D.Double() 这样的内部类，但也没有成功解决这个问题。 我尝试的最后一个算法（大约最少 8 个）是这样的： wiki.cizmar.org/doku.php?id=physics:point-in-polygon_problem_with_simulation_of_simplicity

这是链接算法的 C 代码（我尝试过的最后一个）

int i, j, c = 0;
  for (i = 0, j = number_of_vertices-1; i < number_of_vertices; j = i++) {
    if ( ((vertices[i].y>p.y) != (vertices[j].y>p.y)) &&
     (p.x < (vertices[j].x-vertices[i].x) * (p.y-vertices[i].y) / (vertices[j].y-vertices[i].y) + vertices[i].x) )
       c = !c;
  }
  return c;

我改编的 JAVA 代码（Punkt=Point, Form.getCoords = List of Coordinates with x,y）

private boolean testPointInsidePolygon3c(Punkt p, Form f){
    int number_of_vertices = f.getCoords().size();
    int i, j = 0;
    boolean odd = false;
    for (i = 0, j = number_of_vertices-1; i < number_of_vertices; j = i++) {
        if ( ((f.getCoords().get(i).getY() >p.getY()) != (f.getCoords().get(j).getY() >p.getY())) &&
            (   p.getX() < (f.getCoords().get(j).getX() -f.getCoords().get(i).getX())
                * (p.getY() -f.getCoords().get(i).getY())
                / (f.getCoords().get(j).getY() -f.getCoords().get(i).getY())
                + f.getCoords().get(i).getX())
            ){
            odd = !odd;
        }
    }
    return odd;
}

为了说明这个问题：这里有 2 个多边形的图片。蓝色顶点是麻烦。 Problem Example #1example from another source

我希望你对我有一些想法、链接、算法或任何东西。我被这个问题困扰太久了;-)

Answer 1

太可惜了——我不能做一个完全正确的算法来解决我的问题。

这就是我现在使用 JTS-Library 的原因！ 有了重叠和覆盖/在我的测试用例中，我得到了一切正确。