liuxiaolong
2021-07-20 58d904a328c0d849769b483e901a0be9426b8209
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
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
// Boost.Geometry (aka GGL, Generic Geometry Library)
 
// Copyright (c) 2015-2020 Barend Gehrels, Amsterdam, the Netherlands.
 
// This file was modified by Oracle on 2015-2020.
// Modifications copyright (c) 2015-2020 Oracle and/or its affiliates.
 
// Contributed and/or modified by Menelaos Karavelas, on behalf of Oracle
// Contributed and/or modified by Adam Wulkiewicz, on behalf of Oracle
 
// 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_ALGORITHMS_DETAIL_DIRECTION_CODE_HPP
#define BOOST_GEOMETRY_ALGORITHMS_DETAIL_DIRECTION_CODE_HPP
 
 
#include <type_traits>
 
#include <boost/geometry/core/access.hpp>
#include <boost/geometry/core/static_assert.hpp>
#include <boost/geometry/arithmetic/infinite_line_functions.hpp>
#include <boost/geometry/algorithms/detail/make/make.hpp>
#include <boost/geometry/util/math.hpp>
#include <boost/geometry/util/select_coordinate_type.hpp>
#include <boost/geometry/util/normalize_spheroidal_coordinates.hpp>
 
 
namespace boost { namespace geometry
{
 
 
#ifndef DOXYGEN_NO_DETAIL
namespace detail
{
 
template <typename CSTag>
struct direction_code_impl
{
    BOOST_GEOMETRY_STATIC_ASSERT_FALSE(
        "Not implemented for this coordinate system.",
        CSTag);
};
 
template <>
struct direction_code_impl<cartesian_tag>
{
    template <typename Point1, typename Point2>
    static inline int apply(Point1 const& segment_a, Point1 const& segment_b,
                            Point2 const& point)
    {
        typedef typename geometry::select_coordinate_type
            <
                Point1, Point2
            >::type calc_t;
 
        typedef model::infinite_line<calc_t> line_type;
 
        // Situation and construction of perpendicular line
        //
        //     P1     a--------------->b   P2
        //                             |
        //                             |
        //                             v
        //
        // P1 is located right of the (directional) perpendicular line
        // and therefore gets a negative side_value, and returns -1.
        // P2 is to the left of the perpendicular line and returns 1.
        // If the specified point is located on top of b, it returns 0.
 
        line_type const line
            = detail::make::make_perpendicular_line<calc_t>(segment_a,
                segment_b, segment_b);
 
        if (arithmetic::is_degenerate(line))
        {
            return 0;
        }
 
        calc_t const sv = arithmetic::side_value(line, point);
        return sv == 0 ? 0 : sv > 0 ? 1 : -1;
    }
};
 
template <>
struct direction_code_impl<spherical_equatorial_tag>
{
    template <typename Point1, typename Point2>
    static inline int apply(Point1 const& segment_a, Point1 const& segment_b,
                            Point2 const& p)
    {
        typedef typename coordinate_type<Point1>::type coord1_t;
        typedef typename coordinate_type<Point2>::type coord2_t;
        typedef typename cs_angular_units<Point1>::type units_t;
        typedef typename cs_angular_units<Point2>::type units2_t;
        BOOST_GEOMETRY_STATIC_ASSERT(
            (std::is_same<units_t, units2_t>::value),
            "Not implemented for different units.",
            units_t, units2_t);
 
        typedef typename geometry::select_coordinate_type <Point1, Point2>::type calc_t;
        typedef math::detail::constants_on_spheroid<coord1_t, units_t> constants1;
        typedef math::detail::constants_on_spheroid<coord2_t, units_t> constants2;
        static coord1_t const pi_half1 = constants1::max_latitude();
        static coord2_t const pi_half2 = constants2::max_latitude();
        static calc_t const c0 = 0;
 
        coord1_t const a0 = geometry::get<0>(segment_a);
        coord1_t const a1 = geometry::get<1>(segment_a);
        coord1_t const b0 = geometry::get<0>(segment_b);
        coord1_t const b1 = geometry::get<1>(segment_b);
        coord2_t const p0 = geometry::get<0>(p);
        coord2_t const p1 = geometry::get<1>(p);
        
        if ( (math::equals(b0, a0) && math::equals(b1, a1))
          || (math::equals(b0, p0) && math::equals(b1, p1)) )
        {
            return 0;
        }
 
        bool const is_a_pole = math::equals(pi_half1, math::abs(a1));
        bool const is_b_pole = math::equals(pi_half1, math::abs(b1));
        bool const is_p_pole = math::equals(pi_half2, math::abs(p1));
 
        if ( is_b_pole && ((is_a_pole && math::sign(b1) == math::sign(a1))
                        || (is_p_pole && math::sign(b1) == math::sign(p1))) )
        {
            return 0;
        }
 
        // NOTE: as opposed to the implementation for cartesian CS
        // here point b is the origin
 
        calc_t const dlon1 = math::longitude_distance_signed<units_t, calc_t>(b0, a0);
        calc_t const dlon2 = math::longitude_distance_signed<units_t, calc_t>(b0, p0);
 
        bool is_antilon1 = false, is_antilon2 = false;
        calc_t const dlat1 = latitude_distance_signed<units_t, calc_t>(b1, a1, dlon1, is_antilon1);
        calc_t const dlat2 = latitude_distance_signed<units_t, calc_t>(b1, p1, dlon2, is_antilon2);
 
        calc_t mx = is_a_pole || is_b_pole || is_p_pole ?
                    c0 :
                    (std::min)(is_antilon1 ? c0 : math::abs(dlon1),
                               is_antilon2 ? c0 : math::abs(dlon2));
        calc_t my = (std::min)(math::abs(dlat1),
                               math::abs(dlat2));
 
        int s1 = 0, s2 = 0;
        if (mx >= my)
        {
            s1 = dlon1 > 0 ? 1 : -1;
            s2 = dlon2 > 0 ? 1 : -1;
        }
        else
        {
            s1 = dlat1 > 0 ? 1 : -1;
            s2 = dlat2 > 0 ? 1 : -1;
        }
 
        return s1 == s2 ? -1 : 1;
    }
 
    template <typename Units, typename T>
    static inline T latitude_distance_signed(T const& lat1, T const& lat2, T const& lon_ds, bool & is_antilon)
    {
        typedef math::detail::constants_on_spheroid<T, Units> constants;
        static T const pi = constants::half_period();
        static T const c0 = 0;
 
        T res = lat2 - lat1;
 
        is_antilon = math::equals(math::abs(lon_ds), pi);
        if (is_antilon)
        {
            res = lat2 + lat1;
            if (res >= c0)
                res = pi - res;
            else
                res = -pi - res;
        }
 
        return res;
    }
};
 
template <>
struct direction_code_impl<spherical_polar_tag>
{
    template <typename Point1, typename Point2>
    static inline int apply(Point1 segment_a, Point1 segment_b,
                            Point2 p)
    {
        typedef math::detail::constants_on_spheroid
            <
                typename coordinate_type<Point1>::type,
                typename cs_angular_units<Point1>::type
            > constants1;
        typedef math::detail::constants_on_spheroid
            <
                typename coordinate_type<Point2>::type,
                typename cs_angular_units<Point2>::type
            > constants2;
 
        geometry::set<1>(segment_a,
            constants1::max_latitude() - geometry::get<1>(segment_a));
        geometry::set<1>(segment_b,
            constants1::max_latitude() - geometry::get<1>(segment_b));
        geometry::set<1>(p,
            constants2::max_latitude() - geometry::get<1>(p));
 
        return direction_code_impl
                <
                    spherical_equatorial_tag
                >::apply(segment_a, segment_b, p);
    }
};
 
// if spherical_tag is passed then pick cs_tag based on Point1 type
// with spherical_equatorial_tag as the default
template <>
struct direction_code_impl<spherical_tag>
{
    template <typename Point1, typename Point2>
    static inline int apply(Point1 segment_a, Point1 segment_b,
                            Point2 p)
    {
        return direction_code_impl
            <
                std::conditional_t
                    <
                        std::is_same
                            <
                                typename geometry::cs_tag<Point1>::type,
                                spherical_polar_tag
                            >::value,
                        spherical_polar_tag,
                        spherical_equatorial_tag
                    >
            >::apply(segment_a, segment_b, p);
    }
};
 
template <>
struct direction_code_impl<geographic_tag>
    : direction_code_impl<spherical_equatorial_tag>
{};
 
// Gives sense of direction for point p, collinear w.r.t. segment (a,b)
// Returns -1 if p goes backward w.r.t (a,b), so goes from b in direction of a
// Returns 1 if p goes forward, so extends (a,b)
// Returns 0 if p is equal with b, or if (a,b) is degenerate
// Note that it does not do any collinearity test, that should be done before
template <typename CSTag, typename Point1, typename Point2>
inline int direction_code(Point1 const& segment_a, Point1 const& segment_b,
                          Point2 const& p)
{
    return direction_code_impl<CSTag>::apply(segment_a, segment_b, p);
}
 
 
} // namespace detail
#endif //DOXYGEN_NO_DETAIL
 
 
}} // namespace boost::geometry
 
#endif // BOOST_GEOMETRY_ALGORITHMS_DETAIL_DIRECTION_CODE_HPP