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WPF 基础 2D 图形学知识 判断点是否在任意几何内部方法

对于任意的几何图形,如四边形,已知几何的顶点,求给定的一个点是否在几何之内的方法有多个,有 WPF 专用部分以及通用算法部分,有通用算法部分在 UWP 和 Xamarin 等上可用的方法 如果在 WPF...而在几何图形里面,有很多特殊的几何图形,如凸多边形和三角形,矩形等,这些几何图形可以采用特别优化的算法,可以用来提升性能 求点是否在任意凸多边形之内的算法 对于凸多边形,可以有特别的算法优化。...按照任意方向将几何的相邻的点连接作为向量,此时可以发现如果点在几何内,那么点就在这些向量的相同的一边 对于二维的向量,点和向量只有三个关系,要么在向量的方向上,要么就在向量的两边。...那么求 a 和 b 的叉积的意义就是获取垂直于 a 和 b 的 c 向量,其方向由右手定则决定,模长等于以两个向量为边的平行四边形的面积。也就是说叉积其实算出来的是一个新的向量。...-计算几何之Cupid’s Arrow——hdu1756继续激情,继续奋斗 求旋转矩形命中测试 对于矩形这样的特殊的凸多边形,可以使用更特别的算法来进行优化 这是纯数学计算,给定一个旋转矩形,已知这个旋转矩形的各个顶点坐标

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MCFS:任意形状环境中的多机器人路径规划

传统方法(Lu等人,2023年;Vandermeulen,Groß和Kolling,2019年)通常侧重于最小化路径转弯,局限于矩形工作空间,并依赖将区域分解为矩形。...3)我们引入了两种优化技术:一种是在非相邻但可连接的等高线对之间添加边来扩展解决方案空间,另一种是为了平衡路径成本和减少多机器人覆盖中的重叠而完善MMRTC解决方案。...原始CFS采用两阶段过程,将一组等距等高线转化为覆盖输入多边形工作空间的闭合路径。它利用图结构,其中顶点代表单个等高线,边连接具有相邻段的等高线的顶点。...我们将相邻图层上的等高线之间的距离表示为 ,以及所有点到多边形边界的最大距离表示为 。然后我们使用Marching Squares算法(Maple 2003)为每一层 生成分层等高线。...这确保了处于第 层等高线上的每个点与多边形边界的距离为 。最后一步是重新采样沿着每条等高线的等距点,保持相邻点之间 的一致距离。

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    计算几何算法概览

    判断圆是否在矩形中:   很容易证明,圆在矩形中的充要条件是:圆心在矩形中且圆的半径小于等于圆心到矩形四边的距离的最小值。   ...,如果任意相邻两点的中点也在多边形内,则该线段一定在多边形内。   ...判断矩形是否在多边形内:   将矩形转化为多边形,然后再判断是否在多边形内。   判断圆是否在多边形内:   只要计算圆心到多边形的每条边的最短距离,如果该距离大于等于圆半径则该圆在多边形内。...c) 联立两直线的方程组可以解出交点来   这个算法并不复杂,但是要分情况讨论清楚,尤其是当两条线段共线的情况需要单独考虑,所以在前文将求两条共线线段的算法单独写出来。...需要注意的是,我们可以将直线或线段方程改写为ax+by+c=0的形式,这样一来上述过程的部分步骤可以合并,缩短了代码长度,但是由于先要求出参数,这种算法将花费更多的时间。

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    UE4Unity绘制地图基础元素-面和体

    渲染的基本单位是三角形,线是通过扩展线宽构造三角形后渲染,而面是通过将多边形拆分为多个三角形后渲染。...顶面渲染流程和闭合区域面一致,侧面则是根据楼高进行绘制,在每两个相邻顶点间渲染一个矩形从而构成闭合体的侧面,为了减少绘制次数通常只绘制朝向外侧的侧面,底面在正常视角下看不到,也可以酌情选择是否绘制。...而体元素的立面拔起是按照原始数据在每一组相邻顶点间绘制矩形,因此会产生问题。...以上述的非简单多边形(b)为例,边12拔起生成矩形1245,边23拔起生成矩形2364,两个侧面矩形在面1245上完全重合,当外立面贴上不同的纹理后就会产生Z-Fighting现象。...2、根据多边形计算外接矩形,减少细节 3、根据三角剖分结果剔除多余顶点,重新生成简单多边形 以上三个方案对于多边形的细节保留由少到多,但并不是完全还原真实数据。

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    hover 背后的数学和图形学

    ),如下: [v1,v2,v3,v4,v5,v6] 前端拿到顶点数组后需要使用三角剖分算法将其切割成4个三角形,最后才给到 WebGL 绘制。...也就是说,在数据制备阶段就已经将多边形的每个顶点坐标确定了,然后依序两两相接就是多边形的各条边。...WebGL 中不存在曲线,任意图形都是通过点、线段、三角形三种图元组合而成,即便视觉上是一个曲线或圆弧,本质上也是一个个三角形,只不过通过算法处理让人眼看不出明显的折角。...回顾上文提到的多边形顶点数据制备,多边形的边是由相邻两个顶点相连而成,顶点是有序的,也就是说多边形的每条边都是有向线段,所以判断两条线段是否相交这个问题准确的说发应该是:判断两个有模向量是否相交。...二维向量的叉乘是从三维向量基础上延展出来的,有以下几何意义: t为向量A和向量B为相邻边的平行四边形的面积; 如果t>0,那么向量A正旋转到向量B的角度小于180度; 如果t<0,那么向量A正旋转到向量

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    用 Mathematica 生成迷宫

    在这篇文章里,我将介绍如何利用 Mathematica 自身提供的和网格区域、图论、哈希表(关联)相关的各种函数,来创建形形色色的迷宫。...用图论算法构造迷宫 迷宫是指一种需要玩家从一个指定的起点出发,在用墙隔断形成的分叉道路中辨识选择,最终到达指定终点的游戏。...它接受两个参数,第一个参数是一组点的坐标列表,第二个参数是用点在坐标列表里的位置表示每个单元格,比如 Polygon[{1,2,3,4}] 就表示由第 1、2、3、4 个点组成的四边形。...Mathematica 还提供了 MeshCellIndex 函数可以查询网格单元(包括多边形、边线段和点)的索引信息,提供了 MeshCells 函数根据索引返回对应的网格单元,利用这两个函数可以写一个生成相邻信息的函数...代码的简洁和迷宫的复杂相映成趣,展现了数学之美,算法之美。

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    正六边形网格化(Hexagonal Grids)原理与实现

    在路径规划、游戏设计栅格法应用中,正六边形网格不如矩形网格直接和常见,但是正六边形具有自身的应用特点,更适用于一些特殊场景中,比如旷阔的海洋、区域或者太空。...图 2. flat topped 如图3所示的正六边形布局,针对pointy topped型的正六边形,设其边长为size,则六边形的宽width=sqrt(3)/2*size,和相邻六边形的水平距离...hori=sqrt(3)/2*size,六边形的高是height=size*2,和相邻六边形的垂直距离是vert=1.5*size。...邻近网格:cube coordinates容易求出相邻的6个邻近正六边形网格,但是offset坐标系却比较复杂。   ...Distance: 在cube坐标系中,每一个六边形是一个在cube里面的3d空间。在六边形中相邻的六边形距离是1,但是在cube grid里面距离是2,这会让距离求解变得简单和快速。

    5.6K60

    光怪陆离的世界之Delaunay三角剖分和Voronoi图

    ,所有处于瓦片的严格内部的点距离该瓦片的生成点的距离将严格小于它到其他瓦片的生成点的距离,而两块相邻瓦片的接壤边上的点到两块瓦片的生成点的距离是相等的(所以两块瓦片的生成点的连线将垂直平分两块瓦片的接壤边...例如,你要考察南昌市的基站的覆盖面积情况,你的边界最好是划定在南昌市,如果划定到江西省的话,则 CV 值将变得很大. 这显然是不合理的. 说了这么多,Voronoi图 和三角剖分的关系是什么呢?...所以我们只需要遍历 V 中所有点集,对每个点执行一次上面的程序,得到一个Voronoi图 的多边形即可. 这里顺便说一下如何从A顺时针或者逆时针获取相邻的三角形....A 为顶点的一圈的相邻的三角形....产生炒鸡三角形的思路非常简单,一图胜千言 如上图所示,我们获取点集的 x 坐标的范围 [xmin, xmax] 和 y 坐标的范围 [ymin, ymax], 则我们可以画出一个矩形,该矩形的四个顶点分别是

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    你被追尾了

    既然代码和矩形碰撞检测的代码类似,那么优缺点和适用场景和矩形碰撞检测也就完全类似了 圆形与无旋转矩形 所谓无旋转前面已经解释过了, 就是矩形的边需要平行于坐标轴 那么这种检测算法就很简单了....一种比较粗暴的算法是 判断圆心是不是在矩形内部,如果都在内部的话,没什么好说的,肯定发生碰撞了. 然后直接暴力计算圆心到矩形的四条边的最短距离. 但是有没有简单点的办法呢?...其实上面将熊猫(竹子)离屏数据渲染出来只是为了效果直观一些,实际运用过程中,肯定不会将这些离屏数据在屏幕上渲染出来,而是在内存中使用,因为内存中操作这些数据肯定远比在屏幕上渲染出这些数据快的多....注意,上图的投影轴是边 1 对应的投影轴. 为了易于理解,示例图将坐标轴原点(0,0)放置于三角形边1投影轴的适当位置。使得三角形 T 在投影轴上的投影恰好起点为0....注意,从投影的过程中,我们就能看出为什么 SAT 定理只能针对凸多边形有效,因为凸多边形有一个凹多边形不具备的性质.就是凸多边形在它的任何一条边的同侧,而凹多边形可能在它的某条边的异侧.

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    文本检测算法EAST介绍

    支持旋转矩形框、任意四边形两种文本区域的标注形式。换句话说EAST在回归文本区域的时候包括了旋转矩形框、矩形框加旋转角或者任意四边形这样两种不同的区域检测的过程。...在输出层有两种不同的输出,这两种不同的输出则对应到了旋转矩形框(1个score map+4个回归框+1个角度信息)和任意四边形(1个score map+8个坐标信息) EAST标签 上图中对于a图是一块文本区域...此时我们就能够得到RBOX以及四边形区域,并且用于后续的网络的回归和预测。 EAST损失函数 作者采用了Balanced-xent(类平衡交叉熵)、IOU loss和角度loss。...这里是针对于文本区域所对应的矩形区域得到的IOU。角度loss,这里采用余弦距离作为角度的loss。通过将这三组loss结合之后得到网络的损失函数,并且用于后续的训练。...EAST网络性能对比 对比EAST算法同其他的文本检测算法,我们可以看到在ICDAR 2015和MSRA-TD500这样两个数据集上,EAST算法同样能够达到较好的效果。

    2.4K20

    低分辨率和畸变严重的棋盘格角点的自动检测

    •对于每个发现的四边形的每个角点,计算到每个其他四边形的每个角点的距离,并检查该距离是否小于该四边形的最短边长,如果为真,则接受这两个角作为候选相邻对。...,因此,我们试图通过将部分结果合并为完整结果,在不同腐蚀过程中匹配已发现的四边形棋盘格,因此,该算法扩展如下: 选择发现大多数四边形的棋盘作为“参考棋盘”,在第二次腐蚀中,尝试将之前发现的所有腐蚀流程中所有四边形与上述定义的参考图案的边界匹配...E.多边形近似水平的自适应 提取的轮廓被输入到多边形近似器算法中,该近似算法尝试将多边形进行四边形拟合,根据近似多边形偏离真实轮廓的程度(偏差阈值),由于模糊,连接的棋盘格有时被错误地近似为单个四边形,...降低偏差阈值会导致识别数量大大减少的四边形,同时,还减少了误报检测,因此,我们决定在算法的第一部分将轮廓近似限制在保守水平(即选择一个低偏差阈值),实际上以找到的对象数量为代价保证提取正确的四边形。...对匹配过程的仔细检查表明,在一次腐蚀运算后,右下角的棋盘格太小,无法识别为四边形;然而,在下一次腐蚀过程中,它们已经和相邻区域一起生长了。

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    有限单元法重要知识点

    而矩形单元,其精度虽比相应的三角 形单元高,但不易改变单元尺寸,以及不能适应曲线边界和非直角的直线边界。平面等参数 单元适应了曲线边界和非直角的直线边界。...网格质量 网格各边或各个内角相差不大、网格面不过分扭曲、边节点位于边界,在重点研究的结构 关镇部位,应保证划分高质量网格 5....ABAQUS不但町以做单一零件的力 学和多物理场的分析,同时还可以做系统级的分析和研究,其系统级分析的特点相对于其他 分析软件来说是独一无二的。...六、 形函数性质,并画出三节点三角形单元函数叫的分布规律 1形函数与位移函数是相同次数的多项式 2,形函数在自身节点上的值为1,其它结点上的值是0; 3单元的任一点上,三个形函数之和为4。...另外,在相邻单元的公共边x = iafily = ib k,位移国数按线件变化,而相邻单元在边界的两个结点上有相同位移。

    1.7K30

    即将开源STD:用于3D位置识别的稳定三角形描述子

    对于三角形,其形状由边的长度或唯一夹角确定。此外,三角形的形状对于刚性变换是完全不变的。基于这一特性,我们首先设计了一种从3D点云中有效提取局部关键点并将这些关键点编码为三角形描述子的算法。...具体而言,我们的贡献如下: 设计了一个三角形描述子,一个六维向量,由三条三角形边的长度和连接到每个三角形顶点的相邻平面的法向量之间的角度组成,描述子对旋转和平移完全不变,同时保持高度的可区分性。...利用关键帧中提取的关键点,我们构建一个k-D树,并为每个点搜索20个相邻点以形成三角形描述子。...Remark 2:由于三角形边长的有序性和三角形的稳定性,当且仅当两个三角形的有序边的长度相等时,两个三角形就可以确保相同,而无需列举边对应关系。...总结 本文提出了一种基于三角形的全局描述子STD,这是一个基于平面检测和边界投影的高效关键点提取算法,用于提取具有几何特征的关键点,这些关键点与其相邻点形成三角形描述符,这种组合大大提高了描述子的旋转和平移不变性

    2.4K10

    GeoHash原理和可视化显示

    全国所有城市的商圈数量总和大约为1万,每个商圈的大小不一,边数从10到80不等。如果直接使用几何学点面关系运算,需要的计算量级约为2亿亿次基本运算。...点数据GeoHash原理与算法 GeoHash是一种对地理坐标进行编码的方法,它将二维坐标映射为一个字符串。每个字符串代表一个特定的矩形,在该矩形范围内的所有坐标都共用这个字符串。...算法思路是,先找到目标Polygon的最小外接矩形MBR,计算此MBR西南角坐标对应的GeoHash编码。然后用GeoHash编码的逆算法,反解出此编码对应的矩形GeoHash块。...如下图,我们要计算"wtmk72"周围的8个相邻块的编码,就要先利用GeoHash逆算法将"wtmk72"反解出4个顶点的坐标N1、N2、N3、N4,然后由这4个坐标计算出右侧邻接块内部的任意一点坐标N5...使用阿里巴巴的离线计算平台,本文的算法在不到一天的时间内就完成了全部计算工作。 另外,对于给定的点和多边形,通过几何学计算包含关系的算法不止一种,最常用的算法是射线法。

    3.9K20

    Google S2 是如何解决空间覆盖最优解问题的?

    不允许相邻的边相交,而且不允许长度为180度的边(即,相邻的顶点不能是相反的)。loop 必须至少有3个顶点(下面讨论的“空”和“全” loop 除外)。...它是一个具有各种具体子类型的抽象接口,如盘形,矩形,多段线,多边形,几何集合,缓冲形状等。 这个接口的主要目的是使复杂区域近似为更简单的区域。...边缘被进一步细分为链,其中每个链由端到端连接的一系列边(多段线)组成。例如,表示两条折线 AB 和 CDE 的形状将具有分成两条链(AB)和(CD,DE)的三条边(AB,CD,DE)。...类似地,代表5个点的形状将具有由一个边缘组成的5个链。 Shape具有允许使用全局编号(边缘ID)或在特定链中访问边的方法。...否则,对于小的或者零面积的区域,算法可能会花费大量时间将 Cell 细分到叶子 level ,以尝试找到满足条件的内部覆盖的 Cell。 四.

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    硬核万字长文:我是如何把Skia的体积“缩小”到18的?

    试想一下如果显卡支持的不是三角形而是四边形,那么有四个顶点很有可能不共面,这就会出现很复杂的情况了,而三角形则不会出现这个问题。...对于曲线需要先进行离散化,一般在处理的过程中会传递一个忍受值,当离散相邻的两个点之间的距离小于忍受值就不在进行细分了。所以曲线可以看成由许许多多的“短”的线段围成的多边形。...算法的关键在于求出边的“交点”和“交点的进出性”。“交点”相对比较容易理解,姑且不表。“进出性”可以用来表达交点和对应多边形的关系。...首先计算出所有的边的交点,并计算出交点相对多边形的进出性。然后随机选取一个交点沿多边形一边进行“行进”直到遇到下一个交点。交点代表着分叉口,通过“进出性”来选取对应的路线。...下图描述了如何剔除矩形之间的堆叠,只需要执行一次线扫描算法即可。 同样矩形非常容易就可以剖分成三角形,并不需要使用复杂的三角剖分的算法。所以可以快速构建对二维区域的描述。

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    用Nodejs爬取Matrix67的博客

    整数分拆中的一个出人意料的结论 实数、超实数和博弈游戏:数学的结构之美 趣题:四边形的最长三边之和一定大于两对角线长度之和吗?...趣题:构造点集使得每条直线上的点都一样多 高度对称的多面体和它们的对偶多面体 趣题:用两枚硬币随机生成 1 到 n 之间的整数 45 道 Bongard 问题:寻找图形分类的依据 趣题:圆内接八边形的面积...趣题:平行线之间的正方形 Borromean rings的另一个离奇的性质 经典证明:任意三角形都能被分成n≥4个等腰三角形 为什么Fibonacci数列相邻两项之比会趋于0.618?...趣题:把矩形分割为面积相同但形状各不相同的小矩形 趣题:八根并排放置的水管 正多边形的滚动与旋轮线下方的面积 Turing机、人工智能以及我们的世界 趣题:填写两个声母互相颠倒的词 2月14日:送给你的礼物...玩转内接多边形(二):任意多边形内均存在内接矩形 推荐视频:大自然中的数学 玩转内接多边形(一):任意多边形内均存在内接正三角形 什么是算法:如何寻找稳定的婚姻搭配 也说Pizza问题:分享几个漂亮的证明

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    腾讯地图JavaScript API GL实现文本标记的碰撞避让

    一般不会遍历所有角度的轴,而是检测垂直于多边形每条边的轴,因为在这些轴上我们可以取到极值。...对于矩形来说可以进一步简化,因为一个矩形的4条轴内有2个是重复的,所以只需要检测矩形互相垂直的两条边对应的轴就可以了。...进行判断的具体方式有两种:一是把每个矩形的4个顶点投影到一个轴上,算出该矩形最长的连线距离,判断两个矩形的投影是否重叠;二是将两个矩形的半径距离投影到轴上,然后把两个矩形中心点的连线投影到通一个轴上,判断两个矩形的半径投影之和与中心点连线投影的大小...vectorB[0] + vectorA[1] * vectorB[1]); } 然后就是如何表示矩形两个轴的单位向量,假设矩形以自身的中心点为原点,逆时针旋转θ,其两条相邻边的轴的单位向量如下图所示:...矩形应该是最简单的一种,其他凸多边形的检测会复杂一些,有兴趣的话可以自己尝试一下。

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    OpenGL 学习系列---基本形状的绘制

    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3); 绘制三角形结果如图: ? 绘制矩形 显然,OpenGL 是没有提供矩形这一基本图元的,但是我们可以用两个三角形来拼接成一个矩形。...一个三角形扇以一个中心顶点作为起始,使用相邻的两个顶点创建第一个三角形,接下来的每个顶点都会创建一个三角形,围绕起始的中心点按扇形展开,为了使扇形闭合,我们需要在最后重复第二个点。...所以,以三角形扇的形式绘制一个矩形,我们可以重新定义矩形的顶点数据: float[] rectangleVertex = { // 第一个点就是三角形扇的中心点...要知道,最后我们的圆形实际上是一个正多边形来趋近于圆形的,只是肉眼难以观察到了,毕竟它是一个正三百六十边形… 那么假设我们要绘制正五边形、正六边形、正七边形呢?...展示一些绘制图如下: 正五边形: ? 正六边形: ? 正七边形: ? 小结 到此,基本讲述了 OpenGL 的绘制流程以及基本图形的绘制。

    2.4K40

    玩转Processing生成艺术不可不知的几个创作手法

    圆cirlce 椭圆ellipse 线条line 点point 四边形quad 矩形rect 正方形square 三角形triangle 贝塞尔曲线bezier 曲线curve 还有一些外界输入源 图片...Repetition 重复法 顾名思义,将图形一遍又一遍的在画面中进行重复,但通常会发生些微变化。如视频中例子所示。重复法结合后文提到的噪波函数会有巨大威力。...递归的方式绘制树 在 processing 中,递归分形是一大浪漫(噪波函数是另一大浪漫)。分形简洁有力。 Algorithm 算法 算法有很多很多,涉及数学、物理等方方面面。...在 processing 创作中,非常基础的如数学的三角函数、物理的速度、加速度等,都可以认为是一种算法。因为算法其实是定义了一套运算的规则。...艺术家们利用这一点,创作出了非常多的有意思的作品。 用色彩上色,增加感染力 另一个例子,关于图像处理,对图像进行“采样显示”。

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