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| author | Gloria Mundi <gloria@gloria-mundi.eu> | 2024-11-16 01:24:14 +0100 |
|---|---|---|
| committer | Gloria Mundi <gloria@gloria-mundi.eu> | 2024-11-16 01:24:14 +0100 |
| commit | 98567ec798aa8ca2cfbcb85c774dd470f30e30d4 (patch) | |
| tree | 5113d5cc24d1ad5f93810b6442ce584a36950dc8 /content/geometry/linesAndSegments.cpp | |
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| parent | 8d11c6c8213f46f0fa19826917c255edd5d43cb1 (diff) | |
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Diffstat (limited to 'content/geometry/linesAndSegments.cpp')
| -rw-r--r-- | content/geometry/linesAndSegments.cpp | 89 |
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diff --git a/content/geometry/linesAndSegments.cpp b/content/geometry/linesAndSegments.cpp new file mode 100644 index 0000000..1e21cba --- /dev/null +++ b/content/geometry/linesAndSegments.cpp @@ -0,0 +1,89 @@ +// Liegt p auf der Geraden a-b? 2d und 3d +bool pointOnLine(pt a, pt b, pt p) { + return ccw(a, b, p) == 0; +} + +// Test auf Linienschnitt zwischen a-b und c-d. (nicht identisch) +bool lineIntersection(pt a, pt b, pt c, pt d) { + return abs(cross(a - b, c - d)) < EPS; +} + +// Berechnet den Schnittpunkt der Graden a-b und c-d. +// die Graden dürfen nicht parallel sein! +pt lineIntersection2(pt a, pt b, pt c, pt d) { + double x = cross(b - a, d - c); + double y = cross(c - a, d - c); + return a + y/x*(b - a); +} + +// Entfernung von Punkt p zur Geraden durch a-b. 2d und 3d +double distToLine(pt a, pt b, pt p) { + return abs(cross(p - a, b - a)) / abs(b - a); +} + +// Projiziert p auf die Gerade a-b +pt projectToLine(pt a, pt b, pt p) { + return a + (b - a) * dot(p - a, b - a) / norm(b - a); +} + +// sortiert alle Punkte pts auf einer Linie entsprechend dir +void sortLine(pt dir, vector<pt>& pts) { // (2d und 3d) + sort(all(pts), [&](pt a, pt b){ + return dot(dir, a) < dot(dir, b); + }); +} + +// Liegt p auf der Strecke a-b? (nutze < für inberhalb) +bool pointOnSegment(pt a, pt b, pt p) { + if (ccw(a, b, p) != 0) return false; + auto dist = norm(a - b); + return norm(a - p) <= dist && norm(b - p) <= dist; +} + +// Entfernung von Punkt p zur Strecke a-b. +double distToSegment(pt a, pt b, pt p) { + if (a == b) return abs(p - a); + if (dot(p - a, b - a) <= 0) return abs(p - a); + if (dot(p - b, b - a) >= 0) return abs(p - b); + return distToLine(a, b, p); +} + +// Test auf Streckenschnitt zwischen a-b und c-d. +bool segmentIntersection(pt a, pt b, pt c, pt d) { + if (ccw(a, b, c) == 0 && ccw(a, b, d) == 0) + return pointOnSegment(a,b,c) || + pointOnSegment(a,b,d) || + pointOnSegment(c,d,a) || + pointOnSegment(c,d,b); + return ccw(a, b, c) * ccw(a, b, d) <= 0 && + ccw(c, d, a) * ccw(c, d, b) <= 0; +} + +// Berechnet die Schnittpunkte der Strecken a-b und c-d. +// Enthält entweder keinen Punkt, den einzigen Schnittpunkt +// oder die Endpunkte der Schnittstrecke. +vector<pt> segmentIntersection2(pt a, pt b, pt c, pt d) { + double x = cross(b - a, d - c); + double y = cross(c - a, d - c); + double z = cross(b - a, a - c); + if (x < 0) {x = -x; y = -y; z = -z;} + if (y < -EPS || y-x > EPS || z < -EPS || z-x > EPS) return {}; + if (x > EPS) return {a + y/x*(b - a)}; + vector<pt> result; + auto insertUnique = [&](pt p) { + for (auto q : result) if (abs(p - q) < EPS) return; + result.push_back(p); + }; + if (dot(c-a, d-a) < EPS) insertUnique(a); + if (dot(c-b, d-b) < EPS) insertUnique(b); + if (dot(a-c, b-c) < EPS) insertUnique(c); + if (dot(a-d, b-d) < EPS) insertUnique(d); + return result; +} + +// Kürzeste Entfernung zwischen den Strecken a-b und c-d. +double distBetweenSegments(pt a, pt b, pt c, pt d) { + if (segmentIntersection(a, b, c, d)) return 0.0; + return min({distToSegment(a, b, c), distToSegment(a, b, d), + distToSegment(c, d, a), distToSegment(c, d, b)}); +} |
