Test, czy przecinają się dwie linie-funkcja JavaScript

Próbowałem szukać funkcji javascript, która wykryje, czy dwie linie przecinają się nawzajem.

Funkcja przyjmie wartości x,y obu początkowych punktów końcowych dla każdej linii(nazwiemy je linią a i linią B).

Ma zwracać true, jeśli się przecinają, w przeciwnym razie false.

Przykład funkcji. Jestem szczęśliwy, jeśli odpowiedź używa obiektu wektorowego zamiast.

Function isIntersect (lineAp1x, lineAp1y, lineAp2x, lineAp2y, lineBp1x, lineBp1y, lineBp2x, lineBp2y) 
{

    // JavaScript line intersecting test here. 

}

Niektóre informacje w tle: ten kod jest do gry, którą próbuję zrobić w html5 canvas, i to część mojego wykrywania kolizji.

Author: jacob, 2012-01-28

8 answers

// returns true iff the line from (a,b)->(c,d) intersects with (p,q)->(r,s)
function intersects(a,b,c,d,p,q,r,s) {
  var det, gamma, lambda;
  det = (c - a) * (s - q) - (r - p) * (d - b);
  if (det === 0) {
    return false;
  } else {
    lambda = ((s - q) * (r - a) + (p - r) * (s - b)) / det;
    gamma = ((b - d) * (r - a) + (c - a) * (s - b)) / det;
    return (0 < lambda && lambda < 1) && (0 < gamma && gamma < 1);
  }
};

Explanation: (wektory, macierz i wyznacznik)

Linie mogą być opisane przez jakiś wektor początkowy, v, i Wektor kierunku, d:

r = v + lambda*d 

Używamy jednego punktu (a,b) jako wektora początkowego, a różnicy między nimi (c-a,d-b) jako wektora kierunku. Podobnie jest z naszą drugą linijką.

Jeśli nasze dwie linie przecinają się, to musi istnieć punkt, X, który jest osiągalny przez przemierzenie pewnej odległości, lambda, wzdłuż naszej pierwszej linii, a także osiągalny przez przemieszczamy jednostki gamma wzdłuż naszej drugiej linii. To daje nam dwa równoległe równania dla współrzędnych X:

X = v1 + lambda*d1 
X = v2 + gamma *d2

Te równania mogą być reprezentowane w postaci macierzy. Sprawdzamy, czy wyznacznik jest niezerowy, aby sprawdzić, czy przecięcie X nawet istnieje.

Jeśli istnieje przecięcie, to musimy sprawdzić, czy przecięcie rzeczywiście leży między obydwoma zbiorami punktów. Jeśli lambda jest większa niż 1, przecięcie znajduje się poza drugim punktem. Jeśli lambda jest mniejsza niż 0, to skrzyżowanie jest przed pierwszym punktem.

Stąd 0<lambda<1 && 0<gamma<1 wskazuje, że te dwie linie się przecinają!

 23
Author: Dan Fox,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2014-06-24 16:56:28
function lineIntersect(x1,y1,x2,y2, x3,y3,x4,y4) {
    var x=((x1*y2-y1*x2)*(x3-x4)-(x1-x2)*(x3*y4-y3*x4))/((x1-x2)*(y3-y4)-(y1-y2)*(x3-x4));
    var y=((x1*y2-y1*x2)*(y3-y4)-(y1-y2)*(x3*y4-y3*x4))/((x1-x2)*(y3-y4)-(y1-y2)*(x3-x4));
    if (isNaN(x)||isNaN(y)) {
        return false;
    } else {
        if (x1>=x2) {
            if (!(x2<=x&&x<=x1)) {return false;}
        } else {
            if (!(x1<=x&&x<=x2)) {return false;}
        }
        if (y1>=y2) {
            if (!(y2<=y&&y<=y1)) {return false;}
        } else {
            if (!(y1<=y&&y<=y2)) {return false;}
        }
        if (x3>=x4) {
            if (!(x4<=x&&x<=x3)) {return false;}
        } else {
            if (!(x3<=x&&x<=x4)) {return false;}
        }
        if (y3>=y4) {
            if (!(y4<=y&&y<=y3)) {return false;}
        } else {
            if (!(y3<=y&&y<=y4)) {return false;}
        }
    }
    return true;
}

Strona wiki z której znalazłem odpowiedź.

 31
Author: AlexM,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2013-03-06 21:56:21

Odpowiedź Petera Wone ' a jest świetnym rozwiązaniem, ale brakuje w niej wyjaśnienia. Spędziłem ostatnią godzinę rozumiejąc, jak to działa i myślę, że rozumiem wystarczająco, aby to wyjaśnić. Zobacz jego odpowiedź po szczegóły: https://stackoverflow.com/a/16725715/697477

Umieściłem również rozwiązanie dla linii współliniowych w poniższym kodzie.

Używanie wskazówek obrotowych do sprawdzania przecięcia

Aby wyjaśnić odpowiedź, spójrzmy na coś wspólnego w każdym przecięcie dwóch linii. Biorąc pod uwagę zdjęcie poniżej, możemy zobaczyć, że P1 na IP na P4 obraca się w lewo. Widzimy, że jego boki obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Nie wiemy, czy się przecina, więc nie znamy punktu przecięcia. Ale widzimy też, że P1 na P2 na P4 również obraca się w lewo. Dodatkowo, P1 na P2 na P3 obraca zegar mądry. Możemy użyć tej wiedzy, aby określić, czy dwie linie przecinają się, czy nie.

Rozciąganie twarzy

Przykład Przecięcia

Przecięcie liniiPrzecięcie Linii

Zauważysz, że przecinające się linie tworzą cztery twarze, które punktują w przeciwnych kierunkach. Ponieważ stoją w przeciwnych kierunkach, wiemy, że kierunek P1 na P2 na P3 obraca się w kierunku innym niż P1 na P2 na P4. Wiemy również, że P1 na P3 na P4 obraca się w innym kierunku niż P2 na P3 na P4.

Przykład Bez Przecięcia

Linia Nr SkrzyżowanieLinia Nr Skrzyżowanie

W tym przykładzie należy zauważyć, że zgodnie z tym samym wzorem dla testu przecięcia obie powierzchnie obracają się w tym samym kierunku. Ponieważ zmierzają w tym samym kierunku, wiemy, że nie przecinają się.

Próbka Kodu

Możemy więc zaimplementować to do oryginalnego kodu dostarczonego przez Petera Wone.

// Check the direction these three points rotate
function RotationDirection(p1x, p1y, p2x, p2y, p3x, p3y) {
  if (((p3y - p1y) * (p2x - p1x)) > ((p2y - p1y) * (p3x - p1x)))
    return 1;
  else if (((p3y - p1y) * (p2x - p1x)) == ((p2y - p1y) * (p3x - p1x)))
    return 0;
  
  return -1;
}

function containsSegment(x1, y1, x2, y2, sx, sy) {
  if (x1 < x2 && x1 < sx && sx < x2) return true;
  else if (x2 < x1 && x2 < sx && sx < x1) return true;
  else if (y1 < y2 && y1 < sy && sy < y2) return true;
  else if (y2 < y1 && y2 < sy && sy < y1) return true;
  else if (x1 == sx && y1 == sy || x2 == sx && y2 == sy) return true;
  return false;
}

function hasIntersection(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4) {
  var f1 = RotationDirection(x1, y1, x2, y2, x4, y4);
  var f2 = RotationDirection(x1, y1, x2, y2, x3, y3);
  var f3 = RotationDirection(x1, y1, x3, y3, x4, y4);
  var f4 = RotationDirection(x2, y2, x3, y3, x4, y4);
  
  // If the faces rotate opposite directions, they intersect.
  var intersect = f1 != f2 && f3 != f4;
  
  // If the segments are on the same line, we have to check for overlap.
  if (f1 == 0 && f2 == 0 && f3 == 0 && f4 == 0) {
    intersect = containsSegment(x1, y1, x2, y2, x3, y3) || containsSegment(x1, y1, x2, y2, x4, y4) ||
    containsSegment(x3, y3, x4, y4, x1, y1) || containsSegment(x3, y3, x4, y4, x2, y2);
  }
  
  return intersect;
}

// Main call for checking intersection. Particularly verbose for explanation purposes.
function checkIntersection() {
  // Grab the values
  var x1 = parseInt($('#p1x').val());
  var y1 = parseInt($('#p1y').val());
  var x2 = parseInt($('#p2x').val());
  var y2 = parseInt($('#p2y').val());
  var x3 = parseInt($('#p3x').val());
  var y3 = parseInt($('#p3y').val());
  var x4 = parseInt($('#p4x').val());
  var y4 = parseInt($('#p4y').val());

  // Determine the direction they rotate. (You can combine this all into one step.)
  var face1CounterClockwise = RotationDirection(x1, y1, x2, y2, x4, y4);
  var face2CounterClockwise = RotationDirection(x1, y1, x2, y2, x3, y3);
  var face3CounterClockwise = RotationDirection(x1, y1, x3, y3, x4, y4);
  var face4CounterClockwise = RotationDirection(x2, y2, x3, y3, x4, y4);

  // If face 1 and face 2 rotate different directions and face 3 and face 4 rotate different directions, 
  // then the lines intersect.
  var intersect = hasIntersection(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4);

  // Output the results.
  var output = "Face 1 (P1, P2, P4) Rotates: " + ((face1CounterClockwise > 0) ? "counterClockWise" : ((face1CounterClockwise == 0) ? "Linear" : "clockwise")) + "<br />";
  var output = output + "Face 2 (P1, P2, P3) Rotates: " + ((face2CounterClockwise > 0) ? "counterClockWise" : ((face2CounterClockwise == 0) ? "Linear" : "clockwise")) + "<br />";
  var output = output + "Face 3 (P1, P3, P4) Rotates: " + ((face3CounterClockwise > 0) ? "counterClockWise" : ((face3CounterClockwise == 0) ? "Linear" : "clockwise")) + "<br />";
  var output = output + "Face 4 (P2, P3, P4) Rotates: " + ((face4CounterClockwise > 0) ? "counterClockWise" : ((face4CounterClockwise == 0) ? "Linear" : "clockwise")) + "<br />";
  var output = output + "Intersection: " + ((intersect) ? "Yes" : "No") + "<br />";
  $('#result').html(output);


  // Draw the lines.
  var canvas = $("#canvas");
  var context = canvas.get(0).getContext('2d');
  context.clearRect(0, 0, canvas.get(0).width, canvas.get(0).height);
  context.beginPath();
  context.moveTo(x1, y1);
  context.lineTo(x2, y2);
  context.moveTo(x3, y3);
  context.lineTo(x4, y4);
  context.stroke();
}

checkIntersection();
<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script>

<canvas id="canvas" width="200" height="200" style="border: 2px solid #000000; float: right;"></canvas>
<div style="float: left;">
  <div style="float: left;">
    <b>Line 1:</b>
    <br />P1 x:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p1x" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="0">y:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p1y" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="20">
    <br />P2 x:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p2x" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="100">y:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p2y" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="20">
    <br />
  </div>
  <div style="float: left;">
    <b>Line 2:</b>
    <br />P3 x:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p3x" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="150">y:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p3y" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="100">
    <br />P4 x:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p4x" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="0">y:
    <input type="number" min="0" max="200" id="p4y" style="width: 40px;" onChange="checkIntersection();" value="0">
    <br />
  </div>
  <br style="clear: both;" />
  <br />
  <div style="float: left; border: 1px solid #EEEEEE; padding: 2px;" id="result"></div>
</div>
 22
Author: teynon,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2017-08-04 15:01:52

Chociaż przydatne jest znalezienie punktu przecięcia, testowanie Czy odcinki linii przecinają się najczęściej jest używane do testowania trafień wielokątów, a biorąc pod uwagę zwykłe zastosowania tego, musisz to zrobićszybko . Dlatego proponuję zrobić to w ten sposób, używając tylko odejmowania, mnożenia, porównywania i. Turn oblicza kierunek zmiany nachylenia między dwoma krawędziami opisanymi przez trzy punkty: 1 oznacza przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, 0 oznacza brak skrętu i -1 oznacza zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

Ten kod oczekuje punktów wyrażonych jako obiekty GLatLng, ale może być trywialnie przepisany na inne systemy reprezentacji. Porównanie nachylenia zostało znormalizowane na tolerancję epsilon na wilgotne błędy zmiennoprzecinkowe.

function Turn(p1, p2, p3) {
  a = p1.lng(); b = p1.lat(); 
  c = p2.lng(); d = p2.lat();
  e = p3.lng(); f = p3.lat();
  A = (f - b) * (c - a);
  B = (d - b) * (e - a);
  return (A > B + Number.EPSILON) ? 1 : (A + Number.EPSILON < B) ? -1 : 0;
}

function isIntersect(p1, p2, p3, p4) {
  return (Turn(p1, p3, p4) != Turn(p2, p3, p4)) && (Turn(p1, p2, p3) != Turn(p1, p2, p4));
}
 19
Author: Peter Wone,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2016-07-20 06:44:45

Przepisałem odpowiedź Petera Wone ' a na jedną funkcję używając x / y zamiast lat () / long ()

function isIntersecting(p1, p2, p3, p4) {
    function CCW(p1, p2, p3) {
        return (p3.y - p1.y) * (p2.x - p1.x) > (p2.y - p1.y) * (p3.x - p1.x);
    }
    return (CCW(p1, p3, p4) != CCW(p2, p3, p4)) && (CCW(p1, p2, p3) != CCW(p1, p2, p4));
}
 6
Author: Jonathan,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2017-01-14 21:37:33

Oto wersja oparta na gist z bardziej zwięzłymi nazwami zmiennych i kawą.

Wersja JavaScript

var lineSegmentsIntersect = (x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)=> {
    var a_dx = x2 - x1;
    var a_dy = y2 - y1;
    var b_dx = x4 - x3;
    var b_dy = y4 - y3;
    var s = (-a_dy * (x1 - x3) + a_dx * (y1 - y3)) / (-b_dx * a_dy + a_dx * b_dy);
    var t = (+b_dx * (y1 - y3) - b_dy * (x1 - x3)) / (-b_dx * a_dy + a_dx * b_dy);
    return (s >= 0 && s <= 1 && t >= 0 && t <= 1);
}

Wersja CoffeeScript

lineSegmentsIntersect = (x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)->
    a_dx = x2 - x1
    a_dy = y2 - y1
    b_dx = x4 - x3
    b_dy = y4 - y3
    s = (-a_dy * (x1 - x3) + a_dx * (y1 - y3)) / (-b_dx * a_dy + a_dx * b_dy)
    t = (+b_dx * (y1 - y3) - b_dy * (x1 - x3)) / (-b_dx * a_dy + a_dx * b_dy)
    (0 <= s <= 1 and 0 <= t <= 1)
 3
Author: 1j01,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2016-05-17 01:28:50

Najpierw znajdź współrzędne przecięcia-tutaj jest to szczegółowo opisane: http://www.mathopenref.com/coordintersection.html

Następnie sprawdź, czy współrzędna x dla przecięcia mieści się w zakresach x dla jednej z linii (lub zrób to samo z współrzędną y, jeśli wolisz), tzn. jeśli xIntersection znajduje się pomiędzy lineAp1x i lineAp2x, to przecinają się.

 2
Author: egres,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2012-01-28 09:33:33

Dla wszystkich, którzy chcieliby mieć gotowe rozwiązania dla coldfusion, oto, co zaadaptowałem z http://grepcode.com/file/repository.grepcode.com/java/root/jdk/openjdk/7-b147/java/awt/geom/Line2D.java#Line2D.linesIntersect%28double%2Cdouble%2Cdouble%2Cdouble%2Cdouble%2Cdouble%2Cdouble%2Cdouble%29

Funkcje imporantów to ccw i linesIntersect z Javy.awt.geom.Line2D i ja zapisaliśmy je do coldfusion, więc tutaj idź:

<cffunction name="relativeCCW" description="schnittpunkt der vier punkte (2 geraden) berechnen">
<!---
Returns an indicator of where the specified point (px,py) lies with respect to this line segment. See the method comments of relativeCCW(double,double,double,double,double,double) to interpret the return value.
Parameters:
px the X coordinate of the specified point to be compared with this Line2D
py the Y coordinate of the specified point to be compared with this Line2D
Returns:
an integer that indicates the position of the specified coordinates with respect to this Line2D
--->
<cfargument name="x1" type="numeric" required="yes" >
<cfargument name="y1" type="numeric" required="yes">
<cfargument name="x2" type="numeric" required="yes" >
<cfargument name="y2" type="numeric" required="yes">
<cfargument name="px" type="numeric" required="yes" >
<cfargument name="py" type="numeric" required="yes">
    <cfscript>
    x2 = x2 - x1;
    y2 = y2 - y1;
    px = px - x1;
    py = py - y1;
    ccw = (px * y2) - (py * x2);
    if (ccw EQ 0) {
        // The point is colinear, classify based on which side of
        // the segment the point falls on.  We can calculate a
        // relative value using the projection of px,py onto the
        // segment - a negative value indicates the point projects
        // outside of the segment in the direction of the particular
        // endpoint used as the origin for the projection.
        ccw = (px * x2) + (py * y2);
        if (ccw GT 0) {
            // Reverse the projection to be relative to the original x2,y2
            // x2 and y2 are simply negated.
            // px and py need to have (x2 - x1) or (y2 - y1) subtracted
            //    from them (based on the original values)
            // Since we really want to get a positive answer when the
             //    point is "beyond (x2,y2)", then we want to calculate
            //    the inverse anyway - thus we leave x2 & y2 negated.       
            px = px - x2;
            py = py - y2;
            ccw = (px * x2) + (py * y2);
            if (ccw LT 0) {
                ccw = 0;
                }
        }
    }
    if (ccw LT 0) {
        ret = -1;
    }
    else if (ccw GT 0) {
        ret = 1;
    }
    else {
        ret = 0;
    }   
    </cfscript> 
    <cfreturn ret>
</cffunction>


<cffunction name="linesIntersect" description="schnittpunkt der vier punkte (2 geraden) berechnen">
<cfargument name="x1" type="numeric" required="yes" >
<cfargument name="y1" type="numeric" required="yes">
<cfargument name="x2" type="numeric" required="yes" >
<cfargument name="y2" type="numeric" required="yes">
<cfargument name="x3" type="numeric" required="yes" >
<cfargument name="y3" type="numeric" required="yes">
<cfargument name="x4" type="numeric" required="yes" >
<cfargument name="y4" type="numeric" required="yes">
    <cfscript>
    a1 = relativeCCW(x1, y1, x2, y2, x3, y3);
    a2 = relativeCCW(x1, y1, x2, y2, x4, y4);
    a3 = relativeCCW(x3, y3, x4, y4, x1, y1);
    a4 = relativeCCW(x3, y3, x4, y4, x2, y2);
    aa = ((relativeCCW(x1, y1, x2, y2, x3, y3) * relativeCCW(x1, y1, x2, y2, x4, y4) LTE 0)
            && (relativeCCW(x3, y3, x4, y4, x1, y1) * relativeCCW(x3, y3, x4, y4, x2, y2) LTE 0));
    </cfscript>
 <cfreturn aa>
</cffunction>

Mam nadzieję, że to pomoże w przystosowaniu się do innych laguages?

 0
Author: Raffael Meier,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2017-06-30 15:16:33