以下步骤假设您从两个点开始 - A 和 B - 并试图确定要用于形成三角形的点 C:
一个。创建一个成员函数,该函数将确定给定点 C 是在由两点 A 和 B 形成的线的左侧还是右侧。提示:为此,取两点 A 和 B 之间的向量与向量的叉积在 A 和 C 之间。由于叉积与两个向量之间角度的正弦成正比,因此对于 0 到 180 度之间的角度(即,如果点 C 位于 A 线的左侧),叉积将是正值到 B)。
湾。创建一个成员函数,该函数将确定给定点是否在由其他三个点形成的圆内(在这种情况下,三个点将是三角形的点,生成的圆将是外接圆)。提示:可以在 Delaunay Triangulation 的 Wikipedia 条目中找到该函数的一个非常优雅的实现。如果您借用此实现,请确保对其进行彻底测试,引用它,并在您的实验室报告中解释它是如何工作的。
C。创建一个成员函数,给定两个点,找到下一个 Delaunay 三角形的点。这个函数可以搜索整个列表(不是最有效的实现,但对于本实验来说已经足够了)并且很可能会调用上面 4a 和 4b 中定义的函数。
d。创建一个递归成员函数 Delaunay(Point A, Point B),它从上面的 4c 调用函数以查找下一个点 C。当找到点 C 时,此函数应将一个新三角形插入三角形向量并更新点列表中的布尔变量。然后,该函数应使用点 A 和 C 递归调用自身,并再次使用点 C 和 B。确保该函数也有两个基本情况;一种是当找到的点 C 已经被使用时,在这种情况下应该添加三角形,但不应该发生递归调用,并且;另一种没有找到点 C 的情况(因为 A 和 B 形成数据集的外边缘)
我已经完成了代码,但似乎在调试过程中不断出现错误,我相信我已经将其范围缩小到读取功能,所以这是我的代码:
PointList::PointList()
{
totPt = 0;
totTri = 0;
}
void PointList::read(const char* filename)
{
FILE* file;
file = fopen ( filename, "r" );
fscanf ( file, "%d \n", &totPt);
datapoint.resize( totPt );
for ( unsigned int i=0; i < datapoint.size(); i++ )
{
fscanf ( file, " %d %lf %lf \n", &datapoint.at(i).ptnum, &datapoint.at(i).xCoord, &datapoint.at(i).yCoord );
}
}
void PointList::TriPrint()
{
cout << "# of triangles created: " << triPoint.size() << endl;
cout << "Triangle # : Vertice1 Vertice2 Vertice3" << endl;
for ( unsigned int i = 0; i < triPoint.size() ; i++)
{
cout << triPoint.at(i).triNum << " : " << triPoint.at(i).vert1.ptnum << " " << triPoint.at(i).vert2.ptnum << " " << triPoint.at(i).vert3.ptnum << endl;
}
return;
}
//TASK 4a:将确定给定点 C 是在由两点 a 和 b 形成的线的左侧还是右侧
bool PointList::isRight( double a, double b, double c )
{
Point A = datapoint.at(a-1);
Point B = datapoint.at(b-1);
Point C = datapoint.at(c-1);
//Cross product of AB and AC
Point AB;
Point AC;
AB.xCoord = B.xCoord - A.xCoord;
AB.yCoord = B.yCoord - A.yCoord;
AC.xCoord = C.xCoord - A.xCoord;
AC.yCoord = C.yCoord - A.yCoord;
double det = (AB.xCoord*AC.yCoord) - (AC.xCoord*AB.yCoord);
if ( det >= 0 )
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//任务4b:确定给定点是否在由其他三个点组成的圆内
bool PointList::inCircle ( double a, double b, double c, double d )
{
bool inCirc = false;
Point A = datapoint.at(a-1);
Point B = datapoint.at(b-1);
Point C = datapoint.at(c-1);
Point D = datapoint.at(d-1);
vector <vector<double>> Matrix;
Matrix.resize(3);
for ( int i = 0; i < 3 ; i++)
{
Matrix.at(i).resize(3);
}
Matrix.at(0).at(0) = A.xCoord - D.xCoord;
Matrix.at(1).at(0) = B.xCoord - D.xCoord;
Matrix.at(2).at(0) = C.xCoord - D.xCoord;
Matrix.at(0).at(1) = A.yCoord - D.yCoord;
Matrix.at(1).at(1) = B.yCoord - D.yCoord;
Matrix.at(2).at(1) = C.yCoord - D.yCoord;
Matrix.at(0).at(2) = ((A.xCoord*A.xCoord) - (D.xCoord*D.xCoord)) + ((A.yCoord*A.yCoord) - (D.yCoord*D.yCoord));
Matrix.at(1).at(2) = ((B.xCoord*B.xCoord) - (D.xCoord*D.xCoord)) + ((B.yCoord*B.yCoord) - (D.yCoord*D.yCoord));
Matrix.at(2).at(2) = ((C.xCoord*C.xCoord) - (D.xCoord*D.xCoord)) + ((C.yCoord*C.yCoord) - (D.yCoord*D.yCoord));
double det = 0;
det = (Matrix.at(0).at(0) * Matrix.at(1).at(1) * Matrix.at(2).at(2)) + (Matrix.at(0).at(1) * Matrix.at(1).at(2) * Matrix.at(2).at(0)) + (Matrix.at(0).at(2) * Matrix.at(1).at(0) * Matrix.at(2).at(1));
det = det - (Matrix.at(2).at(0) * Matrix.at(1).at(1) * Matrix.at(0).at(2)) - (Matrix.at(2).at(1) * Matrix.at(1).at(2) * Matrix.at(0).at(0)) - (Matrix.at(2).at(2) * Matrix.at(1).at(0) * Matrix.at(0).at(1));
if ( det >= 0 ) // determinant is positive if and only if D lies inside the circumcircle
{
inCirc = false;
}
else
{
inCirc = true;
}
return inCirc;
}
//任务4c:给定两个点,找到下一个德劳内三角形的点
double PointList::nextDelaunay ( double a, double b )
{
bool incircle = false;
bool isright = false;
bool noRight = false;
int f = -1;
//check all points in file
for ( int i = 0; i < datapoint.size() ; i++)
{
if ( i == a || i == b)
{
continue;
}
else
{
isright = isRight( a, b, i); //checks to see if its to the right
if(isright)
{
noRight = false;
for ( int j = 1; j < datapoint.size(); j++ )
{
if ( j == a || j == b || j == i )
{
continue;
}
else
{
incircle = inCircle ( a, b, i, j );
//checks to see if point in circle
if(incircle)
{
break;
}
}
}
if ( !incircle)
{
return i;
}
}
else
{
continue;
}
}
}
if (noRight)
{
return f;
}
}
//任务4d:递归成员函数,Delaunay,从上面4c的调用中寻找下一个点C
void PointList::Delaunay( int a, int b )
{
Triangle x;
Point A = datapoint.at(a - 1);
Point B = datapoint.at(b - 1);
int c = nextDelaunay(a,b);
if ( c == -1)
{
return;
}
else
{
Point C = datapoint.at(c-1);
if ( C.usedPt == false)
{
x.vert1.ptnum = a;
x.vert1.xCoord = A.xCoord;
x.vert1.yCoord = A.yCoord;
x.vert2.ptnum = b;
x.vert2.xCoord = B.xCoord;
x.vert2.yCoord = B.yCoord;
x.vert3.ptnum = c;
x.vert3.xCoord = C.xCoord;
x.vert3.yCoord = C.yCoord;
x.triNum = triPoint.size()+1;
triPoint.push_back(x);
datapoint.at(c-1).usedPt = true;
Delaunay( a, c );
Delaunay( c, b );
return;
}
if ( C.usedPt == true )
{
x.vert1.ptnum = a;
x.vert1.xCoord = A.xCoord;
x.vert1.yCoord = A.yCoord;
x.vert2.ptnum = b;
x.vert2.xCoord = B.xCoord;
x.vert2.yCoord = B.yCoord;
x.vert3.ptnum = c;
x.vert3.xCoord = C.xCoord;
x.vert3.yCoord = C.yCoord;
x.triNum = triPoint.size()+1;
triPoint.push_back(x);
return;
}
}
}