划分多边形 Java

Question

我有一个简单的 2D 多边形，有 4 个点。

    int[] x = {38, 100, 80, 18};
    int[] y = {50, 50, 100, 100};
    
    Polygon poly = new Polygon(x, y, 4);

上面的多边形只是一个例子。上面的多边形实际上可以是任何东西，只要多边形总是凸的，总是有 4 个点，并且是平行四边形。我需要将它分成任意数量的偶数部分，所有部分都与较大的多边形成比例，只要数字是平方数即可。有什么简单的方法可以做到这一点吗？如果这很重要，我正在 Jframe 上使用图形。

Answer 1

下面的代码适用于任何凸 4 边形。当初始多边形是平行四边形时，结果 sub-polygons 本质上也是所有平行四边形，都具有相同的大小，即它们是 even-sized.

由于需要的parts个数必须是平方数，所以我们可以简单地将4边形水平和垂直分割成partsPerSide = sqrt(parts).

当我们将一个 4 边形分成多个部分时，我们最终得到的坐标可能不是精确的整数。我们可以简单地将值四舍五入 为一个整数，但是这些部分的大小不会完全均匀。这是否可以接受是一个选择问题。在视觉上，可以注意到四舍五入，因为线条不会 100% 直。

在下面的代码中，我们假设四舍五入是不可接受的，即我们想要精确偶数的大小。如果四舍五入没问题，只需在末尾注释掉 if (rounded != delta) throw new ArithmeticException() 代码，然后调用 splitFourSided() 所需的 partsPerSide.

废话少说，代码如下：

private static Polygon[][] splitFourSided(Polygon poly, int partsPerSide) {
    if (poly.npoints != 4)
        throw new IllegalArgumentException("Polygon must be 4-sided");
    if (partsPerSide <= 0)
        throw new IllegalArgumentException("There must be a positive number of parts per side");
    int[][] x = splitFourSided(poly.xpoints, partsPerSide);
    int[][] y = splitFourSided(poly.ypoints, partsPerSide);
    Polygon[][] pieces = new Polygon[partsPerSide][partsPerSide];
    for (int row = 0; row < partsPerSide; row++) {
        for (int col = 0; col < partsPerSide; col++) {
            pieces[row][col] = new Polygon(
                    new int[] { x[row][col], x[row][col+1], x[row+1][col+1], x[row+1][col] },
                    new int[] { y[row][col], y[row][col+1], y[row+1][col+1], y[row+1][col] },
                    4);
        }
    }
    return pieces;
}

private static int[][] splitFourSided(int[] xy, int parts) {
    // To visualize, assume values are [topLeft, topRight, bottomRight, bottomLeft].
    // The 'xy' array is either the x-coordinates or the y-coordinates.
    // First we split left and right sides, e.g. for 3 parts:
    //   From: ┌     To: ┐
    //         ├         ┤
    //         ├         ┤
    //         └         ┘
    // Then we split between those:
    //   ┌─┬─┬─┐
    //   ├─┼─┼─┤
    //   ├─┼─┼─┤
    //   └─┴─┴─┘
    int[] from = splitRange(xy[0], xy[3], parts);
    int[] to = splitRange(xy[1], xy[2], parts);
    int[][] grid = new int[parts + 1][];
    for (int i = 0; i <= parts; i++)
        grid[i] = splitRange(from[i], to[i], parts);
    return grid;
}

private static int[] splitRange(int from, int to, int parts) {
    int[] prorated = new int[parts + 1];
    for (int i = 0; i <= parts; i++)
        prorated[i] = prorate(from, to, i, parts);
    return prorated;
}

private static int prorate(int from, int to, int index, int parts) {
    if (index == 0)
        return from;
    if (index == parts)
        return to;
    double delta = (to - (double) from) * index / parts;
    int rounded = (int) Math.round(delta);
    if (rounded != delta)
        throw new ArithmeticException("Cannot prorate to integer value");
    return from + rounded;
}

测试

int[] x = {38, 100, 80, 18};
int[] y = {50, 50, 100, 100};
Polygon poly = new Polygon(x, y, 4);
splitAndDrawFourSided(g, poly, 2);

private static void splitAndDrawFourSided(Graphics g, Polygon poly, int partsPerSide) {
    Polygon[][] pieces = splitFourSided(poly, partsPerSide);
    for (int row = 0; row < partsPerSide; row++)
        for (int col = 0; col < partsPerSide; col++)
            g.drawPolygon(pieces[row][col]);
    Graphics gMain = g.create();
    try {
        gMain.setColor(Color.RED);
        gMain.drawPolygon(poly);
    } finally {
        gMain.dispose();
    }
}

结果

要搜索有效数量的零件，我们可以添加一个搜索循环，并更改坐标，使它们只能被 7 整除。

int[] x = {37, 100, 79, 16};
int[] y = {50, 50, 99, 99};
Polygon poly = new Polygon(x, y, 4);
for (int partsPerSide : new int[] { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 }) {
    try {
        splitAndDrawFourSided(g, poly, partsPerSide);
        break; // stop when successful
    } catch (@SuppressWarnings("unused") ArithmeticException ignored) {
        continue; // try next number of parts
    }
}

结果

如果我们删除舍入检查，该代码当然只会每边拆分 2 个部分，即分成 4 个部分。这显示了舍入的效果，例如在这种情况下，中心行坐标向右一点，导致黑线和红线不匹配。即使没有描绘输入平行四边形的红线，也可以注意到四舍五入。 Anti-aliasing 有帮助，但仍然可以注意到垂直线不是 100% 直的。

划分多边形 Java

Divide Polygon Shape Java

java

graphics

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