Matlab - 用於檢測線段和圓之間的碰撞的函數失敗

Question

存在許多問題，已經涵蓋如何檢測線段和圓之間的碰撞。

在我的代碼，我使用Matlab的linecirc功能，然後比較它與我的線段的端部返回的交叉點，以檢查點是線內（linecirc假定無限線，我不沒有/想要）。

複製sprintf調用函數並將其添加到linecirc函數中可以看出它正在按照預期計算點。這些似乎正在被我的功能所迷失。

我的代碼是下面：

function cutCount = getCutCountHex(R_g, centre) 
clf; 
cutCount = 0; 

% Generate a hex grid 
Dg = R_g*2; 
L_b = 62; 

range = L_b*8; 

dx = Dg*cosd(30); 
dy = 3*R_g; 
xMax = ceil(range/dx); yMax = ceil(range/dy); 
d1 = @(xc, yc) [dx*xc dy*yc]; 
d2 = @(xc, yc) [dx*(xc+0.5) dy*(yc+0.5)]; 

centres = zeros((xMax*yMax),2); 
count = 1; 

for yc = 0:yMax-1 
    for xc = 0:xMax-1 
     centres(count,:) = d1(xc, yc); 
     count = count + 1; 
     centres(count, :) = d2(xc, yc); 
     count = count + 1; 
    end 
end 

for i=1:size(centres,1) 
    centres(i,:) = centres(i,:) - [xMax/2 * dx, yMax/2 * dy]; 
end 

hold on 
axis equal 

% Get counter for intersected lines 
[VertexX, VertexY] = voronoi(centres(:,1), centres(:,2)); 
numLines = size(VertexX, 2); 
for lc = 1:numLines 
    segStartPt = [VertexX(1,lc) VertexY(1,lc)]; 
    segEndPt = [VertexX(2,lc) VertexY(2,lc)]; 
    slope = (segEndPt(2) - segStartPt(2))/(segEndPt(1) - segStartPt(1)); 
    intercept = segEndPt(2) - (slope*segEndPt(1)); 
    testSlope = isinf(slope); 
    if (testSlope(1)==1) 
     % Pass the x-axis intercept instead 
     intercept = segStartPt(1); 
    end 
    [xInterceptionPoints, yInterceptionPoints] = ... 
     linecirc(slope, intercept, centre(1), centre(2), L_b); 

    testArr = isnan(xInterceptionPoints); 
    if (testArr(1) == 0) % Line intersects. Line segment may not. 
     interceptionPoint1 = [xInterceptionPoints(1), yInterceptionPoints(1)]; 
     interceptionPoint2 = [xInterceptionPoints(2), yInterceptionPoints(2)]; 

     % Test if first intersection is on the line segment 
     p1OnSeg = onSeg(segStartPt, segEndPt, interceptionPoint1); 
     p2OnSeg = onSeg(segStartPt, segEndPt, interceptionPoint2); 
     if (p1OnSeg == 1) 
      cutCount = cutCount + 1; 
      scatter(interceptionPoint1(1), interceptionPoint1(2), 60, 'MarkerFaceColor', 'r', 'MarkerEdgeColor', 'k'); 
     end 

     % Test if second intersection point is on the line segment 
     if (interceptionPoint1(1) ~= interceptionPoint2(1) || interceptionPoint1(2) ~= interceptionPoint2(2)) % Don't double count touching points 
      if (p2OnSeg == 1) 
       cutCount = cutCount + 1; 
       scatter(interceptionPoint2(1), interceptionPoint2(2), 60, 'MarkerFaceColor', 'r', 'MarkerEdgeColor', 'k'); 
      end 
     end 
    end 
end 

% Plot circle 

viscircles(centre, L_b, 'EdgeColor', 'b'); 
H = voronoi(centres(:,1), centres(:,2)); 
for i = 1:size(H) 
    set(H(i), 'Color', 'g'); 
end 
end 

function boolVal = onSeg(segStart, segEnd, testPoint) 
bvX = isBetweenOrEq(segStart(1), segEnd(1), testPoint(1)); 
bvY = isBetweenOrEq(segStart(2), segEnd(2), testPoint(2)); 
if (bvX == 1 && bvY == 1) 
    boolVal = 1; 
else 
    boolVal = 0; 
end 
end 

function boolVal = isBetweenOrEq(end1, end2, test) 
    if ((test <= end1 && test >= end2) || (test >= end1 && test <= end2)) 
     boolVal = 1; 
    else 
     boolVal = 0; 
    end 
end 

它創建了一個六角形網格，然後計算具有固定半徑（62在這種情況下）畫出的圓與指定的中心之間的交叉數。

scatter調用顯示函數計數的位置。 實施if(p1OnSeg == 1)塊內sprintf呼叫指示我的功能已選擇虛擬交叉點（雖然它然後與他們正確處理）

if (interceptionPoint1(1) > -26 && interceptionPoint1(1) < -25) 
       sprintf('p1 = [%f, %f]. Vx = [%f, %f], Vy = [%f, %f].\nxint = [%f, %f], yint = [%f, %f]',... 
        interceptionPoint1(1), interceptionPoint1(2), VertexX(1,lc), VertexX(2,lc), VertexY(1,lc), VertexY(2,lc),... 
        xInterceptionPoints(1), xInterceptionPoints(2), yInterceptionPoints(1), yInterceptionPoints(2)) 
      end 

輸出

p1 = [-25.980762, 0.000000]. Vx = [-25.980762, -25.980762], Vy = [-15.000000, 15.000000]. 
xint = [-25.980762, -25.980762], yint = [0.000000, 0.000000] 

甲圖爲奇怪點。

對不起，很長的問題，但 - 在這些被檢測的原因。它們不在圓上（顯示mylinecirc函數中的值可以檢測交點在（-25,55）和（-25，-55）左右（如無限長線所預期的那樣）

正在移動圈子可以刪除這些點，但有時這會導致其他問題的檢測這是怎麼回事

編輯：？旋轉我的格子圖案由[Vx, Vy] = voronoi(...)創建，然後刪除點具有非常大的值（即那些去接近無窮大等）似乎已經解決了這個問題，爲了避免出現在「斜率」和「截距」中的NaN值，「大」值點的去除似乎是必要的，我的猜測是這與可能的輕微傾斜有關。旋轉，再加上期望的攔截溢出。

添加的示例代碼如下。我也在Jan de Gier的代碼中進行了編輯，但是這對問題沒有任何影響，因此在問題代碼中沒有更改。

%Rotate slightly 
RotAngle = 8; 
RotMat = [cosd(RotAngle), -sind(RotAngle); sind(RotAngle), cosd(RotAngle)]; 

for i=1:size(centres,1) 
    centres(i,:) = centres(i,:) - [floor(xMax/2) * dx, floor(yMax/2) * dy]; %Translation 
    centres(i,:) = (RotMat * centres(i,:)'); %Rotation 
end 


% Get counter for intersected lines 
[VertexX, VertexY] = voronoi(centres(:,1), centres(:,2)); 

% Filter vertices 
numLines = size(VertexX, 2); 
newVx = []; 
newVy = []; 
for lc = 1:numLines 
    testVec = [VertexX(:,lc) VertexY(:,lc)]; 
    if ~any(abs(testVec) > range*1.5) 
     newVx = [newVx; VertexX(:,lc)']; 
     newVy = [newVy; VertexY(:,lc)']; 
    end 
end 
VertexX = newVx'; 
VertexY = newVy'; 
numLines = size(VertexX, 2); 

不斷讚賞的答案或建議，以澄清爲什麼這是/正在發生。 示例值，導致這是getCutCountHex(30, [0,0])和...(35, [0,0])

Answer 1

我不能重現你的問題，但我沒有通知的事情是，你的onSeg（）函數可能是錯誤的：如果測試點在於矩形兩則返回true四個角點是segStart和segEnd。

當且僅當一個點上，則返回true的函數（或更精確的：足以接近）的線段（segStart，segEnd）可以是：

function boolVal = onSeg(segStart, segEnd, testPoint) 

    tolerance = .5; 

    AB = sqrt((segEnd(1)-segStart(1))*(segEnd(1)-segStart(1))+(segEnd(2)-segStart(2))*(segEnd(2)-segStart(2))); 
    AP = sqrt((testPoint(1)-segEnd(1))*(testPoint(1)-segEnd(1))+(testPoint(2)-segEnd(2))*(testPoint(2)-segEnd(2))); 
    PB = sqrt((segStart(1)-testPoint(1))*(segStart(1)-testPoint(1))+(segStart(2)-testPoint(2))*(segStart(2)-testPoint(2))); 

    boolVal = abs(AB - (AP + PB)) < tolerance; 

end 

了一種方法，我在的一個發現anwers這裏：Find if point lays on line segment。我希望能解決你的問題。