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

Javascript实现的lhf的答案 (再次强调,这只适用于简单的多边形,即不适用于图8)

let polygon = [ {x:5,y:0}, {x:6,y:4}, {x:4,y:5}, {x:1,y:5}, {x:1,y:0} ] document.body.innerHTML += `Polygon ${polygon.map(p=>`(${p.x}, ${p.y})`).join(", ")} is clockwise? ${isPolygonClockwise(polygon)}` let reversePolygon = [] polygon.forEach(point=>reversePolygon.unshift(point)) document.body.innerHTML += `<br/>Polygon ${reversePolygon.map(p=>`(${p.x}, ${p.y})`).join(", ")} is clockwise? ${isPolygonClockwise(reversePolygon)}` function isPolygonClockwise (polygon) { // From http://www.faqs.org/faqs/graphics/algorithms-faq/ "How do I find the orientation of a simple polygon?" // THIS SOMETIMES FAILS if the polygon is a figure 8, or similar shape where it crosses over itself // Take the lowest point (break ties with the right-most). if (polygon.length < 3) { return true // A single point or two points can't be clockwise/counterclockwise } let previousPoint = polygon[0] let lowestPoint = polygon[1] let nextPoint = polygon[2] polygon.forEach((point, index)=>{ if (point.y > lowestPoint.y || (point.y === lowestPoint.y && point.x > lowestPoint.x)) { // larger y values are lower, in svgs // Break ties with furthest right previousPoint = polygon[(index-1) >= (0) ? (index-1) : (polygon.length-1)] lowestPoint = polygon[index] nextPoint = polygon[(index+1) <= (polygon.length-1) ? (index+1) : (0)] } }) // Check the angle between the previous point, that point, and the next point. // If the angle is less than PI radians, the polygon is clockwise let angle = findAngle(previousPoint, lowestPoint, nextPoint) return angle < Math.PI } function findAngle(A,B,C) { var AB = Math.atan2(B.y-A.y, B.x-A.x); var BC = Math.atan2(C.y-B.y, C.x-B.x); if (AB < 0) AB += Math.PI*2 if (BC < 0) BC += Math.PI*2 return BC-AB; }

其他回答

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

以下是基于上述答案的swift 3.0解决方案:

    for (i, point) in allPoints.enumerated() {
        let nextPoint = i == allPoints.count - 1 ? allPoints[0] : allPoints[i+1]
        signedArea += (point.x * nextPoint.y - nextPoint.x * point.y)
    }

    let clockwise  = signedArea < 0

一个计算上更简单的方法,如果你已经知道多边形内的一个点:

从原始多边形中选择任意线段,按此顺序选择点及其坐标。 加上一个已知的“内部”点,形成一个三角形。 根据以上三点计算CW或CCW。

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。