判断一个点是否在多边形内

该博客介绍了如何在二维坐标系中判断一个点是否位于一个多边形内部,通过做平行于Y轴的射线并计算与多边形边的交点次数来判断。提供了一个C#的实现,包括CPoint和CRing类,用于表示点和多边形,并实现了PtInRegion方法来检测点是否在多边形内。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

在一个二维坐标系中判断一个点是否在多边形内,多边形任意

设点为P,多边形为P0 P1 P2 …… Pn    用传统的做射线方法求解,做平行于Y轴的射线L,求多边形穿过射线L的次数count.

1.取多边形中第一个不在射线L上的点Pm,以Pm作为测试边的开始点Pstart

2.取Pstart的下一个点为测试边为结束点Pend,count赋值0

3.判断结束点Pend是否与p点重合,重合执行8

4.判断结束点Pend是否在射线上,在则从Pend开始顺序查找第一个不再射线上的点Ptemp,验证Pstart,Ptemp是否在同侧,是则count+1

5.判断结束点与开始点是否在同侧,不在则求测试边与射线的交点,如果交点与p点重合则执行8,否则如果交点在射线上则count+1

6.判断Pend是否被测试过,未被测试过则Pstart= Pend,执行2否则执行7

7.判断count奇偶,奇数执行8,偶数执行9

8.点在多边形内,判断结束

9.点不在多边形内,判断结束

 

C#代码:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Rign
{
    ///


    /// 点集
    ///

    public class CPoint
    {
        // x坐标
        public double x;

        // y坐标
        public double y;
        public CPoint()
        {
            this.x = 0;
            this.y = 0;
        }

        public CPoint(double x, double y)
        {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }

        static public bool operator ==(CPoint pt0, CPoint pt1)
        {
            if (Math.Abs(pt0.x - pt1.x) < 0.0001 && Math.Abs(pt0.y - pt1.y) < 0.0001)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        static public bool operator !=(CPoint pt0, CPoint pt1)
        {
            if (Math.Abs(pt0.x - pt1.x) > 0.0001 && Math.Abs(pt0.y - pt1.y) > 0.0001)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }
    }

    ///


    /// 区域测试类
    ///

    public class CRign
    {
        ///
        /// 以测试点为坐标原点对多边形的点转换坐标
        ///

        /// 多边形的点集
        /// 测试点
        /// 转换后的点集
        private List CountXY(List list, CPoint ptCheck)
        {
            List retList = new List();

            for (int i = 0; i < list.Count; i++)
            {
                CPoint ptTemp = new CPoint();

                ptTemp.x = list[i].x - ptCheck.x;
                ptTemp.y = list[i].y - ptCheck.y;

                retList.Add(ptTemp);
            }

            return retList;
        }

        ///


        ///
        ///

        ///
        ///
        private int getFirstIndex(List list)
        {
            for (int iCount = 0; iCount < list.Count; iCount++)
            {
                if (Math.Abs(list[iCount].x) > 0.0001)
                {
                    return iCount;
                }
            }

            return -1;
        }
        ///


        /// 测试一个点是否在多边形内
        ///

        /// 多边形的点集
        /// 测试点
        /// true or false
        public bool PtInRegion(List list, CPoint ptCheck)
        {
            // 以测试点为坐标原点对多边形的点转换坐标
            List listTemp = CountXY(list,ptCheck);

            // 验证多边形的正确性
            if (listTemp.Count < 3)
            {
                return false;
            }

            // 取得第一个不在射线上的点
            int iStart = getFirstIndex(list);
            if (iStart == -1)
            {
                return false;
            }

            int iCrossCount = 0;
            double fCrossY = 0;
            int iEnd = listTemp.Count + iStart;
            CPoint ptFirst, ptEnd;

            for (int i = iStart; i < iEnd; i++)
            {
                ptFirst = listTemp[i % listTemp.Count];
                ptEnd = listTemp[(i + 1) % listTemp.Count];

                if ((ptFirst.x > 0 && ptEnd.x < 0) || (ptFirst.x < 0 && ptEnd.x>0))
                {// 端点在射线两边
                    fCrossY = (ptFirst.x * ptEnd.y - ptFirst.y * ptEnd.x) * (ptFirst.x - ptEnd.x);

                    if (Math.Abs(fCrossY) < 0.0001)
                    {// 射线与测试边在一条直线上
                        return true;
                    }

                    if (fCrossY > 0)
                    {
                        iCrossCount++;
                    }
                }
                else if (Math.Abs(ptEnd.x) < 0.0001 && ptEnd.y > 0)
                {// 结束点在射线上,取得下一个有效测试点
                    int j;
                    int index = (i+2) % listTemp.Count;
                    for (j = i+2; j < iEnd+1; j++)
                    {
                        index = j%listTemp.Count;
                        if(Math.Abs(listTemp[index].x) > 0.0001)
                        {
                            break;
                        }
                    }

                    if ((ptFirst.x > 0 && listTemp[index].x < 0) || (ptFirst.x < 0 && listTemp[index].x > 0))
                    {
                        iCrossCount++;
                    }
                    i = j-1;
                }
                else if(Math.Abs(ptEnd.x) < 0.0001 && Math.Abs(ptEnd.x) < 0.0001)
                {// 结束点与原点重合
                    return true;
                }

            }

            if (iCrossCount % 2 == 1)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

}

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值