liuxiaolong
2021-07-20 232227035c8d6a31eaaf193863cbadda949c08fd
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
// Boost.Geometry (aka GGL, Generic Geometry Library)
 
// Copyright (c) 2011-2012 Barend Gehrels, Amsterdam, the Netherlands.
 
// Parts of Boost.Geometry are redesigned from Geodan's Geographic Library
// (geolib/GGL), copyright (c) 1995-2010 Geodan, Amsterdam, the Netherlands.
 
// Use, modification and distribution is subject to the Boost Software License,
// Version 1.0. (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
// http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
 
#ifndef BOOST_GEOMETRY_STRATEGY_AGNOSTIC_POINT_IN_POLY_ORIENTED_WINDING_HPP
#define BOOST_GEOMETRY_STRATEGY_AGNOSTIC_POINT_IN_POLY_ORIENTED_WINDING_HPP
 
 
#include <boost/geometry/core/point_order.hpp>
#include <boost/geometry/util/math.hpp>
#include <boost/geometry/util/select_calculation_type.hpp>
 
#include <boost/geometry/strategies/side.hpp>
#include <boost/geometry/strategies/within.hpp>
 
 
namespace boost { namespace geometry
{
 
namespace strategy { namespace within
{
 
/*!
\brief Within detection using winding rule, but checking if enclosing ring is
    counter clockwise and, if so, reverses the result
\ingroup strategies
\tparam Point \tparam_point
\tparam Reverse True if parameter should be reversed
\tparam PointOfSegment \tparam_segment_point
\tparam CalculationType \tparam_calculation
\author Barend Gehrels
\note Only dependant on "side", -> agnostic, suitable for spherical/latlong
 
\qbk{
[heading See also]
[link geometry.reference.algorithms.within.within_3_with_strategy within (with strategy)]
}
 */
template
<
    bool Reverse,
    typename Point,
    typename PointOfSegment = Point,
    typename CalculationType = void
>
class oriented_winding
{
    typedef typename select_calculation_type
        <
            Point,
            PointOfSegment,
            CalculationType
        >::type calculation_type;
 
 
    typedef typename strategy::side::services::default_strategy
        <
            typename cs_tag<Point>::type
        >::type strategy_side_type;
 
 
    /*! subclass to keep state */
    class counter
    {
        int m_count;
        bool m_touches;
        calculation_type m_sum_area;
 
        inline int code() const
        {
            return m_touches ? 0 : m_count == 0 ? -1 : 1;
        }
        inline int clockwise_oriented_code() const
        {
            return (m_sum_area > 0) ? code() : -code();
        }
        inline int oriented_code() const
        {
            return Reverse
                ? -clockwise_oriented_code()
                : clockwise_oriented_code();
        }
 
    public :
        friend class oriented_winding;
 
        inline counter()
            : m_count(0)
            , m_touches(false)
            , m_sum_area(0)
        {}
 
        inline void add_to_area(calculation_type triangle)
        {
            m_sum_area += triangle;
        }
 
    };
 
 
    template <size_t D>
    static inline int check_touch(Point const& point,
                PointOfSegment const& seg1, PointOfSegment const& seg2,
                counter& state)
    {
        calculation_type const p = get<D>(point);
        calculation_type const s1 = get<D>(seg1);
        calculation_type const s2 = get<D>(seg2);
        if ((s1 <= p && s2 >= p) || (s2 <= p && s1 >= p))
        {
            state.m_touches = true;
        }
        return 0;
    }
 
 
    template <size_t D>
    static inline int check_segment(Point const& point,
                PointOfSegment const& seg1, PointOfSegment const& seg2,
                counter& state)
    {
        calculation_type const p = get<D>(point);
        calculation_type const s1 = get<D>(seg1);
        calculation_type const s2 = get<D>(seg2);
 
 
        // Check if one of segment endpoints is at same level of point
        bool eq1 = math::equals(s1, p);
        bool eq2 = math::equals(s2, p);
 
        if (eq1 && eq2)
        {
            // Both equal p -> segment is horizontal (or vertical for D=0)
            // The only thing which has to be done is check if point is ON segment
            return check_touch<1 - D>(point, seg1, seg2, state);
        }
 
        return
              eq1 ? (s2 > p ?  1 : -1)  // Point on level s1, UP/DOWN depending on s2
            : eq2 ? (s1 > p ? -1 :  1)  // idem
            : s1 < p && s2 > p ?  2     // Point between s1 -> s2 --> UP
            : s2 < p && s1 > p ? -2     // Point between s2 -> s1 --> DOWN
            : 0;
    }
 
 
 
 
public :
 
    // Typedefs and static methods to fulfill the concept
    typedef Point point_type;
    typedef PointOfSegment segment_point_type;
    typedef counter state_type;
 
    static inline bool apply(Point const& point,
                PointOfSegment const& s1, PointOfSegment const& s2,
                counter& state)
    {
        state.add_to_area(get<0>(s2) * get<1>(s1) - get<0>(s1) * get<1>(s2));
 
        int count = check_segment<1>(point, s1, s2, state);
        if (count != 0)
        {
            int side = strategy_side_type::apply(s1, s2, point);
            if (side == 0)
            {
                // Point is lying on segment
                state.m_touches = true;
                state.m_count = 0;
                return false;
            }
 
            // Side is NEG for right, POS for left.
            // The count is -2 for down, 2 for up (or -1/1)
            // Side positive thus means UP and LEFTSIDE or DOWN and RIGHTSIDE
            // See accompagnying figure (TODO)
            if (side * count > 0)
            {
                state.m_count += count;
            }
        }
        return ! state.m_touches;
    }
 
    static inline int result(counter const& state)
    {
        return state.oriented_code();
    }
};
 
 
}} // namespace strategy::within
 
 
}} // namespace boost::geometry
 
 
#endif // BOOST_GEOMETRY_STRATEGY_AGNOSTIC_POINT_IN_POLY_ORIENTED_WINDING_HPP