在Java中合并两个多边形答案

【问题标题】：Merging two polygons in Java在Java中合并两个多边形
【发布时间】：2012-07-02 08:47:45
【问题描述】：

有没有一种干净的 Java 方法可以将两个给定的重叠多边形的点合并为一个多边形？

【问题讨论】：

如何合并？你尝试了什么？
你的数据结构是什么样的？
合并点，我尝试逐个遍历点，并检查相交。但在超过 1000 个点的多边形上运行是一项极其繁重的任务。
@BenPoulson - 我还是不明白。例如如果你有两个并排的正方形，中间有一些空间，你会如何合并它们？相反，如果它们共享一条边，那么您将如何合并它们？
这个Q&A 检查合并多个三角形；我不知道它是如何扩展的。

标签： java polygons

【解决方案1】：

您想要的是Convex Hull Algorithm，它将采用一组点并返回包含原始点的最小点集。这可以在n.log n 时间完成。

【讨论】：

经过仔细检查，凸包算法是执行此操作的正确方法。非常感谢。

【解决方案2】：

Area 类支持添加闭合多边形。

【讨论】：

对此表示赞同。组合多边形意味着您必须具有边缘感知能力，而凸包算法通常只查看点。如果您查看Area.add() javadoc，凸包算法只会生成一个矩形。

【解决方案3】：

凸包不同于添加。添加意味着制作一个看起来像两个多边形重叠的多边形，不一定是凸的。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以为此使用JTS（Java 拓扑套件）。

创建您的多边形对象
使用 union 方法，该方法将返回一个包含两个多边形的所有点的集合

简单代码示例：

给定多边形 1（作为 WKT）：POLYGON ((0 0, 0 10, 10 10, 10 0, 0 0))

给定多边形 2（作为 WKT）：POLYGON ((5 5, 15 5, 15 15, 5 15, 5 5))

// create polygons
Polygon p1 = new GeometryFactory().createPolygon(new Coordinate[]{new Coordinate(0, 0), new Coordinate(0,10), new Coordinate(10,10), new Coordinate(10,0), new Coordinate(0,0)});
Polygon p2 = new GeometryFactory().createPolygon(new Coordinate[]{new Coordinate(5,5), new Coordinate(15,5), new Coordinate(15,15), new Coordinate(5,15), new Coordinate(5,5)});
// calculate union
Geometry union = p1.union(p2);
// print as WKT
System.out.println(union.toText());

结果是一个新的多边形：

POLYGON ((0 0, 0 10, 5 10, 5 15, 15 15, 15 5, 10 5, 10 0, 0 0))

【讨论】：

感谢您的回答！不幸的是，在使用这种方法组合多边形时，如果您以圆形方式放置多边形，JTS 真的不喜欢这样并且不会正确地覆盖/合并它们。不过，我不确定我是不是做错了什么。

【解决方案5】：

使用@Charles Keepax 提供的算法，您可以执行以下操作：

public static Polygon mergePolygons(Polygon a, Polygon b) {
    // create arrays for border of each polygon
    Point[] a_pts = new Point[a.npoints];
    Point[] b_pts = new Point[b.npoints];
    // fill them in an array of Points instead of separate coords.
    Arrays.setAll(a_pts, i -> new Point(a.xpoints[i], a.ypoints[i]));
    Arrays.setAll(b_pts, i -> new Point(b.xpoints[i], b.ypoints[i]));
    // first merge 2 arrays into 1
    Point[] all_pts = (Point[]) mergeArrays(a_pts, b_pts);
    // apply Convex Hull on resulting array
    convexHull(all_pts, all_pts.length);

    // separate x and y coordinates back 
    int[] x_pts = new int[all_pts.length];
    int[] y_pts = new int[all_pts.length];
    Arrays.setAll(x_pts, i -> all_pts[i].x);
    Arrays.setAll(y_pts, i -> all_pts[i].y);
    // return polygon object using those coordinates
    return new Polygon(x_pts, y_pts, all_pts.length);
}

但是@Lars 的解决方案当然更实用，这就是你可以用幼稚的方式做到这一点的方法。

【讨论】：