Как можно эффективно решить задачу нахождения пересечения треугольников с прямоугольной областью, избегая большого количества условных операторов и используя не 100 if, чтобы обойти проблему, связанную с отсечением отрезков и областей при работе с алгоритмом Сазерленда-Коэна?
Для разделения треугольника на n-треугольников с использованием прямоугольной области, можно разделить прямоугольник на n-частей, которые будут покрывать каждую часть треугольника. Затем остается определить, в какие из этих частей попадают вершины треугольника и разделить треугольник соответствующим образом. Что касается нахождения пересечения треугольников с прямоугольной областью, можно воспользоваться алгоритмом отсечения отрезков или проверить пересечение сторон треугольника с границами прямоугольника. Однако, для уменьшения количества условных операторов и повышения эффективности, можно использовать более продвинутые методы, такие как метод Монтей-Карло или алгоритм Брезенхема для обхода проблемы пересечения. В целом, для эффективного и быстрого решения задачи рекомендуется выбирать оптимальные алгоритмы и использовать различные методы оптимизации, чтобы избежать избыточных условных операторов и улучшить производительность программы.
Обычная задача клипинга в 2d-графике. <br/> <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Sutherland%E2%80%93Hodgman_algorithm" rel="nofollow">https://en.wikipedia.org/wiki/Sutherland%E2%80%93H...</a>
<a href="https://qna.habr.com/user/mayton2019" rel="nofollow">mayton2019</a> правильно вам сказал: сначала пересеките треугольник и ваш прямоугольник. А потом триангулируйте. <br/> <br/> При пересечении у вас 2 выпуклых многоугольника. Алгоритм Сазерленда-Коэна тут немного перебор, ибо там один из многоугольников может быть не выпуклым. В вашем фиксированном случае скорее всего нет даже смысла заморачиваться с O(n log n) алгоритмом. Просто научитесь пересекать любые 2 отрезка. После чего пересеките каждую сторону треугольника с каждой стороной квадрата. Не надо считать за пересечение, если 2 отрезка параллельны и накладываются. Получите макимум 12 точек. К ним добавьте 3+4=7 вершины ваших многоугольников. Потом каждую точку проверьте на принадлежность обоим фигурам, и оставьте только те, которые лежат внутри или на границе. Потом постройте выпуклую оболочку из них (погуглите, эта-то задача вообще везде расписана). <br/> <br/> Что касается триангуляции, то у вас там получится выпуклый многоугольник. Так что можно, например, провести все хорды из одной вершины. Если же вам нужна какая-то особо "хорошая" триангуляция, то гуглите "Триангуляция Делоне". Этот алгоритм не строит очень приплюснутых треугольников, где это возможно.
У тебя две задачи. <br/> <br/> 1) Первая - это <b>пересечение треугольника</b> и прямоугольника. Я не помню никаких <br/> названий или реализаций этого алгоритма. Да. Сазерленд тебе будет полезен. Но он решает <br/> только прямую и прямоугольник. Попробуй рассматривать треугольник - как многоугольник <br/> и отрезай от него по одной стороне с 4 сторон. <br/> <br/> 2) Вторая называется - <b>триангуляция</b> . Она много где описана в инженерной графике. Книг <br/> точно не помню но поищи. <b>Шикин и Боресков. Эгрон. Павлидис. </b> Они точно должны были <br/> что-то писать про это.
Решил довольно 2 способами. <br/> 1. Рекурсивный алгоритм Отсеканием по граням, Top -> Right -> Bottom -> Left ->... <br/> 1. Запускаю функцию drawTriangle(a,b,c, Plane.Top); Начинаю обход с Верхнего разбиения. <br/> <br/> 1. проверить все ли точки внутри, тогда нарисовать, выйти. <br/> 2. Для каждой точки вычисляю маску ее положения как по Сазерленду, хотя я сам сначала такой способ битовой локализации знал. <br/> <pre><code class="cs">//x0 y0 x1 y1 координаты точек прямоугольника.
byte b0 = (byte)((p0.X < x0 ? 8 : 0) | (p0.X > x1 ? 4 : 0) | (p0.Y < y0 ? 2 : 0) | (p0.Y > y1 ? 1 : 0));
byte b1 = (byte)((p1.X < x0 ? 8 : 0) | (p1.X > x1 ? 4 : 0) | (p1.Y < y0 ? 2 : 0) | (p1.Y > y1 ? 1 : 0));
byte b2 = (byte)((p2.X < x0 ? 8 : 0) | (p2.X > x1 ? 4 : 0) | (p2.Y < y0 ? 2 : 0) | (p2.Y > y1 ? 1 : 0));</code></pre> <br/> 3. По плоскости(линии) разрезания, перехожу к функции ее разрезания. Нахожу точки которые к ней относятся. Составляю из них маску. <br/> <pre><code class="cs">// например для верхней, взять те где y меньше y0. то есть чекаю 2 бит
int _btop = ((b0 & 2) >>1 ) | ((b1&2) ) | ((b2&2)<<1);</code></pre> <br/> 4. В swith проверяю 8 комбинаций. (разрезаем треугольники, есть 2 типа разреза, на 2-1 и на 1-2 по сторонам) <br/> - Комбинация равная 0b111 = 7 означает что все 3 точки за плоскостью, завершить функцию <br/> -Комбинация 0b000 = 0 означает, что ни одной точки там нету, тогда повернуть по часовой стрелки, и перейти к 3. <br/> - Комбинации 1,2,4 означают что одна точка за плоскостью, она локализована значениями 1,2,4. Тогда разрезать на 2 треугольника. Нахожу точки пересечения с данной линии разреза, решаю простое уравнение прямой по 2 точкам, от этой точки, к 2 внутренним точки (a,b)=>(Ab'), (a,c)=>(Ac' ). Нахожу значение функции на пересечении с линией разрезании. то есть подставляю в функцию, для Top Bottom, считаю по y от y0,y1... <br/> <pre><code class="cs">public static float FunByX(float x,Vector2 p0, ,Vector2 p1){
var dp = p1 - p0;
return (dp.Y / dp.X) * (x - p0.X) + p0.Y;
}
public static float FunByY(float y, ,Vector2 p0, ,Vector2 p1){}</code></pre> <br/> Вызываю рекурсивно 2 функции drawTriangle для новых вершин {Ab',Ac',C}, {Ab',a,b} c следующей по часовой стрелки линии разрезания Top-> Right. <br/> -Для комбинаций, 3,5,6 - 2 точки за линий разрезания. Делю на 1 треугольник, для точек a,b нахожу пересечение линий (a,c) (b,c) с линией разрезания Вызываю drawTriangle для точек {Ac', Bc', c} выхожу из функции. <br/> Так же способ масштабируется для деления по выпуклому 4 угольнику. <br/> Второй способ намного сложнее, куча if-ов что забываешь через минуту куда попал. <br/> <br/>