一种求凸多边形内部似最大圆的算法

简介: 文章版权由作者李晓晖和博客园共有,若转载请于明显处标明出处:http://www.cnblogs.com/naaoveGIS/1.    背景         任意多边形内部一定有一个最大圆,但是如果我们将条件设定为“任意多边形”、“最大圆”,该算法将十分复杂。

文章版权由作者李晓晖和博客园共有,若转载请于明显处标明出处:http://www.cnblogs.com/naaoveGIS/

1.    背景

         任意多边形内部一定有一个最大圆,但是如果我们将条件设定为“任意多边形”、“最大圆”,该算法将十分复杂。比如获取多边形内任意点进行膨胀、通过碰撞检测来进行判定,算法复杂且效率低下。

       回到实际项目本身,需求为判断点是否落在规划的电子围栏内。观察电子围栏,多数是凸多边形。而我们之所以要求内部圆,是因为单纯通过外包矩形可以过滤掉的点十分有限,并且即使点落在外包矩形内后,依然不能肯定点是否落在多边形内,还是要做一次点和多边形关系的判断。考虑到实际情况中点落在多边形内是大概率事件,这将导致点面关系的判断十分频繁。而如果我们内部构造出一个圆,这个圆足够大,则可以先进行点是否在圆内的简单判断。如果这个圆可以占多边形50%的空间,则可以避免百分之五十的点和多边形的判断。那么这个圆需要是最大么,考虑到算法代价,似最大便足够。

       总结这个需求,我将其简化为,求凸多边形内部的似最大圆。

2.算法设计

       求出多边形的重心为圆心,获取重心到各边垂直距离中的最短距离为半径。

2.1获取重心

       重心的获取有两个方法:

       a.各顶点的平均值。

       b.考虑面积加权,将多边形切分为各三角形,通过平面薄板重心公式把积分变成累加和:

      

2.2获取半径

       以重心为原点,与各个边相连,将多边形划分为多个三角形,求出该顶点到三角形对边的垂直距离。

      

       a.利用海伦公式算出三角形的面积。

       b.利用三角形面积和边的长度,算出原点到对边的垂直距离。

       c.遍历此运算,得出“高”中的最短高(距离)。

3.补充多边形凹凸关系判断

       由于该算法主要针对凸多边形,所以需要对多边形进行凹凸判断。判断思路为角度合算法。

        

4.实现

    

 

                         -----欢迎转载,但保留版权,请于明显处标明出处:http://www.cnblogs.com/naaoveGIS/

                                                                            如果您觉得本文确实帮助了您,可以微信扫一扫,进行小额的打赏和鼓励,谢谢 ^_^

                                         

目录
相关文章
|
存储 搜索推荐 人机交互
Qt鼠标事件全面解析:从基础到实战
Qt鼠标事件全面解析:从基础到实战
3037 0
|
前端开发 JavaScript
【Ant Design Pro】使用ant design pro做为你的开发模板(一)拉取项目
【Ant Design Pro】使用ant design pro做为你的开发模板(一)拉取项目
1987 0
【Ant Design Pro】使用ant design pro做为你的开发模板(一)拉取项目
|
Kubernetes 监控 调度
Kubernetes Pod调度:从基础到高级实战技巧
Kubernetes Pod调度:从基础到高级实战技巧
3498 0
|
9月前
|
UED
1688店铺数字营销启动指南:四大关键指标助你有效提升流量
本文系统梳理了1688店铺启动数字营销的四大关键指标:店铺层级达L3以上、新灯塔评分4.5+、层级排名前100、金冠产品占比超30%。达标后投放更易获流量加权,提升推广效能,助力商家实现可持续增长。
|
机器学习/深度学习
利用matlab提取出频域和时域信号的29个特征
利用matlab提取出频域和时域信号的29个特征
|
数据库
navicat连接数据库的方法(易懂)
navicat连接数据库的方法(易懂)
|
Java API Spring
Java实现异步编程的几种方式
通过本文的介绍,我们了解了在Java中实现异步编程的几种常用方式。每种方法都有其优点和适用场景,具体选择哪种方式应根据实际需求和场景决定。如果任务较简单,可以使用 `Thread`或 `ExecutorService`;如果需要处理复杂的异步流程,可以考虑使用 `CompletableFuture`或Reactive编程框架。希望本文对您理解和实现Java异步编程有所帮助。
751 1
|
iOS开发 MacOS Windows
电脑怎么截图?截屏电脑快捷键ctrl加什么?
截图是我们日常使用电脑过程中非常常见的操作之一。无论是想保存有用的信息、分享有趣的内容,还是记录某个错误信息,截图都是一个简单而有效的方式。但是,不同的操作系统和需求会决定使用不同的方法来截图。接下来,我们将详细介绍几种在Windows和Mac电脑上常见的截图方法,帮助您快速掌握这一技能。
电脑怎么截图?截屏电脑快捷键ctrl加什么?
|
安全 算法 数据可视化
ida使用基础
ida使用基础
|
Java API 开发者
Java版本对比:特性、升级改动与优势分析
Java版本对比:特性、升级改动与优势分析
549 0

热门文章

最新文章