有了一个点列表,我如何确定它们是否是顺时针顺序的?
例如:
point[0] = (5,0)
point[1] = (6,4)
point[2] = (4,5)
point[3] = (1,5)
point[4] = (1,0)
会说它是逆时针的(对某些人来说是逆时针的)
有了一个点列表,我如何确定它们是否是顺时针顺序的?
例如:
point[0] = (5,0)
point[1] = (6,4)
point[2] = (4,5)
point[3] = (1,5)
point[4] = (1,0)
会说它是逆时针的(对某些人来说是逆时针的)
当前回答
找出y最小的顶点(如果有平手,则x最大)。假设顶点是A,列表中的前一个顶点是B,列表中的下一个顶点是c。现在计算AB和AC的叉乘的符号。
引用:
如何确定一个简单多边形的方向?在 常见问题:计算机。图形。算法。 维基百科的曲线定位。
其他回答
正如这篇维基百科文章中所解释的曲线方向,给定平面上的3个点p, q和r(即x和y坐标),您可以计算以下行列式的符号
如果行列式为负(即定向(p, q, r) < 0),则多边形是顺时针方向(CW)。如果行列式为正(即定向(p, q, r) > 0),则多边形是逆时针方向(CCW)。如果点p, q和r共线,行列式为零(即定向(p, q, r) == 0)。
在上面的公式中,由于我们使用的是齐次坐标,我们将1放在p, q和r的坐标前面。
c#代码实现lhf的答案:
// https://en.wikipedia.org/wiki/Curve_orientation#Orientation_of_a_simple_polygon
public static WindingOrder DetermineWindingOrder(IList<Vector2> vertices)
{
int nVerts = vertices.Count;
// If vertices duplicates first as last to represent closed polygon,
// skip last.
Vector2 lastV = vertices[nVerts - 1];
if (lastV.Equals(vertices[0]))
nVerts -= 1;
int iMinVertex = FindCornerVertex(vertices);
// Orientation matrix:
// [ 1 xa ya ]
// O = | 1 xb yb |
// [ 1 xc yc ]
Vector2 a = vertices[WrapAt(iMinVertex - 1, nVerts)];
Vector2 b = vertices[iMinVertex];
Vector2 c = vertices[WrapAt(iMinVertex + 1, nVerts)];
// determinant(O) = (xb*yc + xa*yb + ya*xc) - (ya*xb + yb*xc + xa*yc)
double detOrient = (b.X * c.Y + a.X * b.Y + a.Y * c.X) - (a.Y * b.X + b.Y * c.X + a.X * c.Y);
// TBD: check for "==0", in which case is not defined?
// Can that happen? Do we need to check other vertices / eliminate duplicate vertices?
WindingOrder result = detOrient > 0
? WindingOrder.Clockwise
: WindingOrder.CounterClockwise;
return result;
}
public enum WindingOrder
{
Clockwise,
CounterClockwise
}
// Find vertex along one edge of bounding box.
// In this case, we find smallest y; in case of tie also smallest x.
private static int FindCornerVertex(IList<Vector2> vertices)
{
int iMinVertex = -1;
float minY = float.MaxValue;
float minXAtMinY = float.MaxValue;
for (int i = 0; i < vertices.Count; i++)
{
Vector2 vert = vertices[i];
float y = vert.Y;
if (y > minY)
continue;
if (y == minY)
if (vert.X >= minXAtMinY)
continue;
// Minimum so far.
iMinVertex = i;
minY = y;
minXAtMinY = vert.X;
}
return iMinVertex;
}
// Return value in (0..n-1).
// Works for i in (-n..+infinity).
// If need to allow more negative values, need more complex formula.
private static int WrapAt(int i, int n)
{
// "+n": Moves (-n..) up to (0..).
return (i + n) % n;
}
从其中一个顶点开始,计算每条边对应的角度。
第一个和最后一个将是零(所以跳过它们);对于其余部分,角度的正弦值将由归一化与(点[n]-点[0])和(点[n-1]-点[0])的单位长度的叉乘给出。
如果这些值的和是正的,那么你的多边形是逆时针方向绘制的。
求出这些点的质心。
假设有直线从这个点到你们的点。
求line0 line1的两条直线夹角
而不是直线1和直线2
...
...
如果这个角是单调递增的,而不是逆时针递增的,
如果是单调递减,则是顺时针递减
Else(它不是单调的)
你不能决定,所以这是不明智的
一些建议的方法在非凸多边形(如新月形)的情况下会失败。这里有一个简单的方法,它可以用于非凸多边形(它甚至可以用于自相交的多边形,如数字8,告诉你它是否主要是顺时针)。
对边求和,(x2−x1)(y2 + y1)如果结果是正的,曲线是顺时针的,如果结果是负的,曲线是逆时针的。(结果是封闭面积的两倍,采用+/-惯例。)
point[0] = (5,0) edge[0]: (6-5)(4+0) = 4
point[1] = (6,4) edge[1]: (4-6)(5+4) = -18
point[2] = (4,5) edge[2]: (1-4)(5+5) = -30
point[3] = (1,5) edge[3]: (1-1)(0+5) = 0
point[4] = (1,0) edge[4]: (5-1)(0+0) = 0
---
-44 counter-clockwise