绘制路径的最佳方法

Question

我正在制作一个基于 GPS 坐标跟踪车辆的应用程序。

我创建了一个 SurfaceView 来为他绘制场地、车辆和路径（路线）。

结果如下所示：

黑点代表 GPS 坐标的到来，蓝色矩形是路径所覆盖的区域。 （路径宽度可配置）

我用蓝色矩形（这是我的问题）绘制的方式是路径所覆盖的区域。 （路径宽度可配置）

因此我需要克服一些情况。

• 我需要计算场的旋转角度，这样路径总是被抛在后面。 （已完成）
• 我需要计算每个矩形的旋转角度，使它们面向车辆。 （已完成）

将来我需要：

• 检测车辆何时在同一地点两次通过。 （基于经过的路径）
• 计算车辆行驶的面积 (m²)。

我想要一些绘制这条路径的提示。

我的代码：

public void draw(Canvas canvas) {
    Log.d(getClass().getSimpleName(), "draw");
    canvas.save();

    // translate canvas to vehicle positon
    canvas.translate((float) center.cartesian(0), (float) center.cartesian(1));

    float fieldRotation = 0;

    if (trackerHistory.size() > 1) {
         /*
        Before drawing the way, only takes the last position and finds the angle of rotation of the field.
         */
        Vector lastPosition = new Vector(convertToTerrainCoordinates(lastPoint));
        Vector preLastPosition = new Vector(convertToTerrainCoordinates(preLastPoint));
        float shift = (float) lastPosition.distanceTo(preLastPosition);

        /*
        Having the last coordinate as a triangle, 'preLastCoord' saves the values of the legs, while 'shift' is the hypotenuse
        */
        // If the Y offset is negative, then the opposite side is the Y displacement
        if (preLastPosition.cartesian(1) < 0) {
            // dividing the opposite side by hipetenusa, we have the sine of the angle that must be rotated.
            double sin = preLastPosition.cartesian(1) / shift;

            // when Y is negative, it is necessary to add or subtract 90 degrees depending on the value of X
            // The "Math.asin()" calculates the radian arc to the sine previously calculated.
            // And the "Math.toDegress()" converts degrees to radians from 0 to 360.
            if (preLastPosition.cartesian(0) < 0) {
                fieldRotation = (float) (Math.toDegrees(Math.asin(sin)) - 90d);
            } else {
                fieldRotation = (float) (Math.abs(Math.toDegrees(Math.asin(sin))) + 90d);
            }
        }
        // if not, the opposite side is the X offset
        else {
            // dividing the opposite side by hipetenusa have the sine of the angle that must be rotated.
            double senAngulo = preLastPosition.cartesian(0) / shift;

            // The "Math.asin()" calculates the radian arc to the sine previously calculated.
            // And the "Math.toDegress()" converts degrees to radians from 0 to 360.
            fieldRotation = (float) Math.toDegrees(Math.asin(senAngulo));
        }
    }

    final float dpiTrackerWidth = Navigator.meterToDpi(trackerWidth); // width of rect

    final Path positionHistory = new Path(); // to draw the route
    final Path circle = new Path(); // to draw the positions

    /*
    Iterate the historical positions and draw the path
    */
    for (int i = 1; i < trackerHistory.size(); i++) {
        Vector currentPosition = new Vector(convertToTerrainCoordinates(trackerHistory.get(i))); // vector with X and Y position
        Vector lastPosition = new Vector(convertToTerrainCoordinates(trackerHistory.get(i - 1))); // vector with X and Y position

        circle.addCircle((float) currentPosition.cartesian(0), (float) currentPosition.cartesian(1), 3, Path.Direction.CW);
        circle.addCircle((float) lastPosition.cartesian(0), (float) lastPosition.cartesian(1), 3, Path.Direction.CW);

        if (isInsideOfScreen(currentPosition.cartesian(0), currentPosition.cartesian(1)) ||
                isInsideOfScreen(lastPosition.cartesian(0), lastPosition.cartesian(1))) {
            /*
            Calcule degree by triangle sides
             */
            float shift = (float) currentPosition.distanceTo(lastPosition);
            Vector dif = lastPosition.minus(currentPosition);
            float sin = (float) (dif.cartesian(0) / shift);

            float degress = (float) Math.toDegrees(Math.asin(sin));

            /*
            Create a Rect to draw displacement between two coordinates
             */
            RectF rect = new RectF();
            rect.left = (float) (currentPosition.cartesian(0) - (dpiTrackerWidth / 2));
            rect.right = rect.left + dpiTrackerWidth;
            rect.top = (float) currentPosition.cartesian(1);
            rect.bottom = rect.top - shift;

            Path p = new Path();
            Matrix m = new Matrix();
            p.addRect(rect, Path.Direction.CCW);
            m.postRotate(-degress, (float) currentPosition.cartesian(0), (float) currentPosition.cartesian(1));
            p.transform(m);

            positionHistory.addPath(p);
        }
    }

    // rotates the map to make the route down.
    canvas.rotate(fieldRotation);

    canvas.drawPath(positionHistory, paint);
    canvas.drawPath(circle, paint2);

    canvas.restore();
}

我的目标是有这样的应用程序：https://play.google.com/store/apps/details?id=hu.zbertok.machineryguide（但现在只有 2D）

编辑：

澄清一下我的疑惑：

• 我对此没有太多经验。我想要一种更好的方法来绘制路径。对于矩形，它不是很好。请注意，曲线是一些空白区域。
• 另一点是矩形的旋转，我在绘制的时候旋转它们。我相信这会使检测重叠变得困难
• 我相信我需要数学帮助来处理对象的旋转和重叠检测。它还有助于绘制填充形状的路径。

Answer 1

经过一段时间的研究，我得出了一个成功的结果。我将评论我的想法以及解决方案如何。

正如我在问题中解释的那样，沿途我有车辆行驶的坐标，还应该绘制路径宽度的设置。

使用LibGDX 库准备了许多功能，例如实现“正交相机”来处理定位、旋转等。

使用 LibGDX，我将侧点上的 GPS 坐标转换为行进的道路。像这样：

下一个挑战是填补走过的路。首先我尝试使用矩形，但结果如我的问题所示。

所以解决方案是使用路径的一侧作为顶点来跟踪三角形。像这样：

然后简单地填充三角形。像这样：

最后，我使用 Stencil 设置 OpenGL 以突出显示重叠。像这样：

已修复的其他问题：

• 要计算覆盖面积，只需计算沿路径现有三角形的面积即可。
• 要检测重叠，只需检查车辆的当前位置是否在三角形内。

感谢：

• AlexWien 的关注和他们的时间。
• 康纳·安德森videos of LibGDX
• 特别感谢 Luis Eduardo 提供的知识，对我帮助很大。

sample source code。

Answer 2

通常使用图形库中的“路径”方法绘制这样的路径。 在该库中，您可以创建一条折线，并给出线宽。 您进一步指定如何填充角落。 (BEVEL_JOIN, MITTER_JOIN)

主要问题是路径是在驾驶时绘制的还是在后记时绘制的。 后记是没有问题的。 在驾驶时绘制可能有点棘手，要避免每秒重新绘制路径。

当使用带有 moveTo 和 lineTo 的路径来创建折线时，您可以设置线宽，图形库会为您完成这一切。 那么就不会有空隙了，因为它是一条折线。