前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >由判断三一点是否在三角形内部而引发的思考.....

由判断三一点是否在三角形内部而引发的思考.....

作者头像
Gxjun
发布2018-03-21 11:10:50
1.2K0
发布2018-03-21 11:10:50
举报
文章被收录于专栏:ml

判断一个点是否在三角形里面(包括边界上),这个问题对于许多初学者来说,可谓是一头雾水,如何判断呢?

假如有四个点A(x0,y0),B(x1,y1),C(x2,y2),D(x,y),要你来判断D点是否包含在三角形ABC里面,也许你会想到用

在判断是否构成三角形 之后在用公式计算面积 但给三根线算长度太复杂了 有没有比较好点的算法 比如SIN 或者 点到直线距离.....

       也就是 海伦公式 ,这也许不会很难想到毕竟在高中都学过的....

                  海伦公式:                            L = (a+b+c)/2   (L为三角形的半周长)                            S = sqrt(L*(L-a)*(L-b)*(L-c))    (S为其面积)

                   正弦公式                          S = (1/2)*a*b*sinα (α是a,b两线夹角) 

但是正如所说的那样,计算每一条边是比较麻烦的,而且还容易出现精度问题。而在计算中我们应该避免这一点。

    那有没有其他的方法可循呢?

        答案很定是有的.....

    用行列式(涉及到大学线代里的知识)。

        对于 A,B,C

  我们有           |x0  y0 1|

            2*s = |x1  y1 1|=x0*y1+y0*x2+x1*y2-(x2*y1+x1*y0+y2*x0)

                     |x2  y2 1|

 这样我们就可以求出任意的三角形的有向面积啦!!

  如果有一点D,包含于abc里面,那么很定满足下面的条件

                     然后三角形 Sabc =Sdab+Sdbc+Sdca;

这样所要求的判断就可以得出啦!!

   另外附上一则比较重要的知识:

                  来自百度的....说得非常详细,就不在多说啦!!

http://hi.baidu.com/wayright/item/ad18e4c0c5446b2dee4665c9

如何判断一个点是否在一个多边形内部

  •       在多边性的存储中,每一个多边形都是由一系列连续的点组成,例如保存为数组Polygon[5],表示这个多边形是由5个点组成,这5个点顺序地存储在了数组Polygon之中。就如同走路一般地划线,从数组的第一个点连到第五个点,多边行就构造出来了。
  •       在图形编程中,坐标的利用是不可忽视的。在这里判断一个点是否在多边行内部(可以包括线上)就要利用到各个点的坐标关系。下面开始讨论具体的方法。
  •       对任何事物的分析,我们应该遵守由简入繁的原则,这样才能提高条理性,少犯错误。我们先判断一个点是否在一个三角形内部。一个三角形在一个坐标系(譬如由A、B、C三点组成)中,我们可以通过计算它的有向面积来判断A、B、C三点在坐标系中的顺逆。当然,在此之前我们必须先订立一套计算面积的规则。比如,在笛卡尔坐标系中,我们利用:
  •       S=((A.x-B.x)*(A.y+B.y)+(B.x-C.x)*(B.y+C.y)+(C.x-A.x)*(C.y+B.y))/2     ----------------------------------   <1>来计算三角形的有向面积。规则即是:从第一点开始,用前一点横坐标减后一点横坐标与两坐标之和的乘积求梯形面积,直到完成多边性的封闭,得到三角形的有向面积。此时,如果求出的值是正的(S>0),则得出A->B->C为逆时针,否则为顺时针。到这里,我们知道如何判断一个三角形的顺逆的方法。
  •       对于凸多边形而言(以三角形ABC为例),假设存在一个点D,若这个点在三角形的内部,则以该点为起点,和原多边形的任意两个连续的且尊照多边形组成方向的点(如DAB、DBC、DCA)组成的三角形讲都是一个方向,如DAB和DBC都是顺时针方向。若这个点在三角形的外部,则会出现DAB、DBC、DCA三个三角形方向不一致的情形,即其中有一个不同于另外两个(如一个顺,两个逆)。到这里我们就知道了如何判断一个点在一个三角形内部的算法,总结一下就是通过判断该点同三角形连续两点组成三角形的顺逆性(归于面积的正负)来得到结果的。 
  •       实际上,对于其他的凸多边性也可以用一样的方法,只是这个时候判断的三角形的数目增加了,不管怎么样,只要点在多边形内部他们的顺逆都是一样的。对于凹多边形而言,情况就要相对复杂一些了。此时,判断一个点是否在其内部的计算量会增加比较多。具体算法如下:此时三角形一个个的判断可能会失效,我们应当两个同时判断。即判断该点是否同时在多边形的连续两个三角形之中,相当于是求两个三角形的交集,直到完成多边形封闭。例如,判断P点是否在多边形ABCD之中,依次判断P是否在ABC-BCD、BCD-CDA、CDA-DAB、DAB-ABC各个成对三角形中,P在ABC-BCD中表示P在ABC-BCD的交集之中。这样就可以判断一个点是否在一个凹多边形内部了。
  •       以上说的仅仅是简单多边形而已,在复杂多变形之中(如内洞、飞地等),还要通过多边形的拓扑运算来得到结果。另外,在凸边形中,还可以进行优化:可以以一个点为中心,分裂多边形为最少个数的三角形,从而得到改进。

 暂且归纳这多,留着以后继续补充......

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2013-08-01 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 如何判断一个点是否在一个多边形内部
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档