Java commons-math 形成和提取 Convex Hull 2D 顶点的问题答案

【问题标题】：Java commons-math Issue forming and extracting verices of ConvexHull2DJava commons-math 形成和提取 Convex Hull 2D 顶点的问题
【发布时间】：2020-08-20 14:06:15
【问题描述】：

我正在研究 ConvexHull 问题，我需要识别凸包的顶点。我正在使用 Apache commons-math's - ConvexHull2D。这是我到目前为止所拥有的

public static void main(String[] args) {

        Vector2D v1 = new Vector2D(1, 3);
        Vector2D v2 = new Vector2D(-1, 3);
        Vector2D v3 = new Vector2D(0, -2);
        Vector2D v4 = new Vector2D(-1, -3);
        Vector2D v5 = new Vector2D(-12, -13);
        Vector2D v6 = new Vector2D(-10, -30);

        Vector2D[] vertices = {v1,v2,v3,v4,v5,v6};
        double tolerance = 1;

        ConvexHull2D ch = new ConvexHull2D(vertices, tolerance);
        vertices =ch.getVertices();

        System.out.println(vertices);

    }

但是使用这段代码我看到了这个异常

Exception in thread "main" org.apache.commons.math3.exception.MathIllegalArgumentException: vertices do not form a convex hull in CCW winding
    at org.apache.commons.math3.geometry.euclidean.twod.hull.ConvexHull2D.<init>(ConvexHull2D.java:69)
    at run_ootb_templates.LongitudeLatitudeTest.main(LongitudeLatitudeTest.java:22)

我对凸包的理解是空间中的任意 3 个点都可以形成一个凸包，除这 3 个点之外的任何其他点都可以容纳在这个凸包的边界内。

感谢您对解决问题的任何帮助，以及任何示例数据集，以便我理解这一点

【问题讨论】：

标签： java geometry convex-hull apache-commons-math

【解决方案1】：

Apache commons-math 这个领域的文档看起来不是很好，但是来自查看source code 很明显ConvexHull2D 要求顶点已经形成凸多边形。这是通过在您沿边界移动时检查一致的转向方向来强制执行的。您的点不形成凸多边形，因此例外。

您想要的是使用ConvexHullGenerator2D 接口的实现，例如MonotoneChain，通过generate(Collection<Vector2D> points)方法构建ConvexHull2D。

【讨论】：