C++ 中的多边形答案

【问题标题】：Polygons in C++C++ 中的多边形
【发布时间】：2016-09-06 12:18:24
【问题描述】：

假设我在二维空间中有多个多边形，如下图所示：

每个多边形都用一个 x-y 坐标列表表示。例如，多边形 A 可以写成 PolygonA：{(3,4), (7,8),..., (3,4)}。生成所有多边形后，我们要对它们执行一些操作。例如，我们想知道矩形框内的所有多边形。或者对于某个多边形，我们想知道它的相邻多边形。这是我的问题：如何组织数据结构，以便对多边形的操作变得更容易和更有效。最直接的方法是将所有多边形放在一个矢量容器中。但是对它们的操作变得低效。关于正确的数据结构或库的任何想法？

【问题讨论】：

这取决于操作的类型。你有一些示例代码要分享吗？
可以细分二维空间。制作树状结构（如二叉空间树）。

标签： c++ boost

【解决方案1】：

现在这只是一个提示！我会以不同的方式来做。（正如您已经说过的）方式对整个多边形进行操作的性能太差了。一个常用的帮助是将多边形分成更小的（更容易计算的）形状。

假设你有一个多边形。

再次，使用每个坐标进行操作.. 没办法。假设您有一个算法，它根据“强度因子”返回许多形状。它可能看起来像这样。

std::vector<Shape> fill_with_shapes(const Polygon &a, float intensity); //example

强度越大，细节越多。

还有（如果你愿意的话）甚至更多。

使用矩形和三角形进行计算比使用整个多边形要简单得多。现在，我没有这样的“fill_with_shapes”函数的代码，同样，这个答案更像是一个建议在你做任何操作之前。我希望这个想法有帮助！

【讨论】：

另外，我会保存至少一个包含整个多边形的 AABB（与轴对齐的边界框），这样可以进行快速而廉价的测试以消除大多数多边形（沿轴对它们进行排序还可以提供帮助快速查找）

【解决方案2】：

我考虑使用 boost::geometry 库中的 r-tree，这似乎是一个不错的解决方案。我将代码发布如下：

#include<stdio.h>

#include <boost/geometry.hpp>
#include <boost/geometry/extensions/index/rtree/rtree.hpp>
#include <vector>


#include <boost/geometry.hpp>
#include <boost/geometry/extensions/index/rtree/rtree.hpp>

#include <random>

#include <iostream>
#include <exception>
#include <boost/foreach.hpp>

int main(void)
{
    namespace bg = boost::geometry;
    namespace bgi = boost::geometry::index;

    typedef bg::model::point<float,2,bg::cs::cartesian> point;
    typedef bg::model::box<point> box;

    typedef bgi::rtree<box,unsigned > rtreeType;

    rtreeType rtree(6,3);

    for(unsigned i=0; i<10; i++)
    {
        box b(point(i+0.1f,i+0.1f),point(i+0.5f,i+0.5f));
        rtree.insert(b,i);
    }

    box query_box(point(0,0),point(5,5));

    rtree.print();

    std::cout<<"number of elements: ";
    std::cout<<rtree.elements()<<std::endl;


    // application 1: search for boxes that are within query_box
    std::deque<unsigned> &boxValue=rtree.find(query_box);





    return 0;
}

【讨论】：