Line data Source code
1 : /****************************************************************************/
2 : // Eclipse SUMO, Simulation of Urban MObility; see https://eclipse.dev/sumo
3 : // Copyright (C) 2001-2024 German Aerospace Center (DLR) and others.
4 : // This program and the accompanying materials are made available under the
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6 : // https://www.eclipse.org/legal/epl-2.0/
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8 : // Licenses when the conditions for such availability set forth in the Eclipse
9 : // Public License 2.0 are satisfied: GNU General Public License, version 2
10 : // or later which is available at
11 : // https://www.gnu.org/licenses/old-licenses/gpl-2.0-standalone.html
12 : // SPDX-License-Identifier: EPL-2.0 OR GPL-2.0-or-later
13 : /****************************************************************************/
14 : /// @file PositionVector.cpp
15 : /// @author Daniel Krajzewicz
16 : /// @author Jakob Erdmann
17 : /// @author Michael Behrisch
18 : /// @author Walter Bamberger
19 : /// @date Sept 2002
20 : ///
21 : // A list of positions
22 : /****************************************************************************/
23 : #include <config.h>
24 :
25 : #include <queue>
26 : #include <cmath>
27 : #include <iostream>
28 : #include <algorithm>
29 : #include <numeric>
30 : #include <cassert>
31 : #include <iterator>
32 : #include <limits>
33 : #include <utils/common/StdDefs.h>
34 : #include <utils/common/MsgHandler.h>
35 : #include <utils/common/ToString.h>
36 : #include "AbstractPoly.h"
37 : #include "Position.h"
38 : #include "PositionVector.h"
39 : #include "GeomHelper.h"
40 : #include "Boundary.h"
41 :
42 : //#define DEBUG_MOVE2SIDE
43 :
44 : // ===========================================================================
45 : // static members
46 : // ===========================================================================
47 : const PositionVector PositionVector::EMPTY;
48 :
49 : // ===========================================================================
50 : // method definitions
51 : // ===========================================================================
52 :
53 57131408 : PositionVector::PositionVector() {}
54 :
55 :
56 654 : PositionVector::PositionVector(const std::vector<Position>& v) {
57 : std::copy(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(*this));
58 654 : }
59 :
60 :
61 0 : PositionVector::PositionVector(const std::vector<Position>::const_iterator beg, const std::vector<Position>::const_iterator end) {
62 : std::copy(beg, end, std::back_inserter(*this));
63 0 : }
64 :
65 :
66 9933002 : PositionVector::PositionVector(const Position& p1, const Position& p2) {
67 9933002 : push_back(p1);
68 9933002 : push_back(p2);
69 9933002 : }
70 :
71 :
72 148111718 : PositionVector::~PositionVector() {}
73 :
74 :
75 : bool
76 41263027 : PositionVector::around(const Position& p, double offset) const {
77 41263027 : if (size() < 2) {
78 : return false;
79 : }
80 41263019 : if (offset != 0) {
81 : PositionVector tmp(*this);
82 818 : tmp.scaleAbsolute(offset);
83 818 : return tmp.around(p);
84 818 : }
85 : double angle = 0;
86 : // iterate over all points, and obtain angle between current and next
87 174231607 : for (const_iterator i = begin(); i != (end() - 1); i++) {
88 : Position p1(
89 : i->x() - p.x(),
90 132969406 : i->y() - p.y());
91 : Position p2(
92 : (i + 1)->x() - p.x(),
93 132969406 : (i + 1)->y() - p.y());
94 132969406 : angle += GeomHelper::angle2D(p1, p2);
95 : }
96 : // add angle between last and first point
97 : Position p1(
98 : (end() - 1)->x() - p.x(),
99 41262201 : (end() - 1)->y() - p.y());
100 : Position p2(
101 : begin()->x() - p.x(),
102 41262201 : begin()->y() - p.y());
103 41262201 : angle += GeomHelper::angle2D(p1, p2);
104 : // if angle is less than PI, then point lying in Polygon
105 41262201 : return (!(fabs(angle) < M_PI));
106 : }
107 :
108 :
109 : bool
110 5024156 : PositionVector::overlapsWith(const AbstractPoly& poly, double offset) const {
111 : if (
112 : // check whether one of my points lies within the given poly
113 10030192 : partialWithin(poly, offset) ||
114 : // check whether the polygon lies within me
115 5006036 : poly.partialWithin(*this, offset)) {
116 34356 : return true;
117 : }
118 4989800 : if (size() >= 2) {
119 19983233 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
120 14995206 : if (poly.crosses(*i, *(i + 1))) {
121 : return true;
122 : }
123 : }
124 4988027 : if (size() > 2 && poly.crosses(back(), front())) {
125 0 : return true;
126 : }
127 : }
128 : return false;
129 : }
130 :
131 :
132 : double
133 0 : PositionVector::getOverlapWith(const PositionVector& poly, double zThreshold) const {
134 : double result = 0;
135 0 : if ((size() == 0) || (poly.size() == 0)) {
136 : return result;
137 : }
138 : // this points within poly
139 0 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
140 0 : if (poly.around(*i)) {
141 0 : Position closest = poly.positionAtOffset2D(poly.nearest_offset_to_point2D(*i));
142 0 : if (fabs(closest.z() - (*i).z()) < zThreshold) {
143 0 : result = MAX2(result, poly.distance2D(*i));
144 : }
145 : }
146 : }
147 : // polys points within this
148 0 : for (const_iterator i = poly.begin(); i != poly.end() - 1; i++) {
149 0 : if (around(*i)) {
150 0 : Position closest = positionAtOffset2D(nearest_offset_to_point2D(*i));
151 0 : if (fabs(closest.z() - (*i).z()) < zThreshold) {
152 0 : result = MAX2(result, distance2D(*i));
153 : }
154 : }
155 : }
156 : return result;
157 : }
158 :
159 :
160 : bool
161 26651972 : PositionVector::intersects(const Position& p1, const Position& p2) const {
162 26651972 : if (size() < 2) {
163 : return false;
164 : }
165 92881900 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
166 67732682 : if (intersects(*i, *(i + 1), p1, p2)) {
167 : return true;
168 : }
169 : }
170 : return false;
171 : }
172 :
173 :
174 : bool
175 1574134 : PositionVector::intersects(const PositionVector& v1) const {
176 1574134 : if (size() < 2) {
177 : return false;
178 : }
179 1664387 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
180 1516764 : if (v1.intersects(*i, *(i + 1))) {
181 : return true;
182 : }
183 : }
184 : return false;
185 : }
186 :
187 :
188 : Position
189 2784669 : PositionVector::intersectionPosition2D(const Position& p1, const Position& p2, const double withinDist) const {
190 2786775 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
191 : double x, y, m;
192 2786769 : if (intersects(*i, *(i + 1), p1, p2, withinDist, &x, &y, &m)) {
193 2784663 : return Position(x, y);
194 : }
195 : }
196 6 : return Position::INVALID;
197 : }
198 :
199 :
200 : Position
201 260256 : PositionVector::intersectionPosition2D(const PositionVector& v1) const {
202 267575 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
203 263724 : if (v1.intersects(*i, *(i + 1))) {
204 256405 : return v1.intersectionPosition2D(*i, *(i + 1));
205 : }
206 : }
207 3851 : return Position::INVALID;
208 : }
209 :
210 :
211 : const Position&
212 168543382 : PositionVector::operator[](int index) const {
213 : /* bracket operators works as in Python. Examples:
214 : - A = {'a', 'b', 'c', 'd'} (size 4)
215 : - A [2] returns 'c' because 0 < 2 < 4
216 : - A [100] throws an exception because 100 > 4
217 : - A [-1] returns 'd' because 4 - 1 = 3
218 : - A [-100] throws an exception because (4-100) < 0
219 : */
220 168543382 : if (index >= 0 && index < (int)size()) {
221 134486190 : return at(index);
222 34057192 : } else if (index < 0 && -index <= (int)size()) {
223 34057192 : return at((int)size() + index);
224 : } else {
225 0 : throw OutOfBoundsException("Index out of range in bracket operator of PositionVector");
226 : }
227 : }
228 :
229 :
230 : Position&
231 212666927 : PositionVector::operator[](int index) {
232 : /* bracket operators works as in Python. Examples:
233 : - A = {'a', 'b', 'c', 'd'} (size 4)
234 : - A [2] returns 'c' because 0 < 2 < 4
235 : - A [100] throws an exception because 100 > 4
236 : - A [-1] returns 'd' because 4 - 1 = 3
237 : - A [-100] throws an exception because (4-100) < 0
238 : */
239 212666927 : if (index >= 0 && index < (int)size()) {
240 210006799 : return at(index);
241 2660128 : } else if (index < 0 && -index <= (int)size()) {
242 2660128 : return at((int)size() + index);
243 : } else {
244 0 : throw OutOfBoundsException("Index out of range in bracket operator of PositionVector");
245 : }
246 : }
247 :
248 :
249 : Position
250 1664848516 : PositionVector::positionAtOffset(double pos, double lateralOffset) const {
251 1664848516 : if (size() == 0) {
252 0 : return Position::INVALID;
253 : }
254 1664848516 : if (size() == 1) {
255 0 : return front();
256 : }
257 : const_iterator i = begin();
258 : double seenLength = 0;
259 : do {
260 1939973506 : const double nextLength = (*i).distanceTo(*(i + 1));
261 1939973506 : if (seenLength + nextLength > pos) {
262 1664085790 : return positionAtOffset(*i, *(i + 1), pos - seenLength, lateralOffset);
263 : }
264 : seenLength += nextLength;
265 275887716 : } while (++i != end() - 1);
266 762726 : if (lateralOffset == 0 || size() < 2) {
267 741932 : return back();
268 : } else {
269 20794 : return positionAtOffset(*(end() - 2), *(end() - 1), (*(end() - 2)).distanceTo(*(end() - 1)), lateralOffset);
270 : }
271 : }
272 :
273 :
274 : Position
275 118930 : PositionVector::sidePositionAtAngle(double pos, double lateralOffset, double angle) const {
276 118930 : if (size() == 0) {
277 0 : return Position::INVALID;
278 : }
279 118930 : if (size() == 1) {
280 0 : return front();
281 : }
282 : const_iterator i = begin();
283 : double seenLength = 0;
284 : do {
285 315531 : const double nextLength = (*i).distanceTo(*(i + 1));
286 315531 : if (seenLength + nextLength > pos) {
287 118384 : return sidePositionAtAngle(*i, *(i + 1), pos - seenLength, lateralOffset, angle);
288 : }
289 : seenLength += nextLength;
290 197147 : } while (++i != end() - 1);
291 546 : return sidePositionAtAngle(*(end() - 2), *(end() - 1), (*(end() - 2)).distanceTo(*(end() - 1)), lateralOffset, angle);
292 : }
293 :
294 :
295 : Position
296 25532289 : PositionVector::positionAtOffset2D(double pos, double lateralOffset) const {
297 25532289 : if (size() == 0) {
298 0 : return Position::INVALID;
299 : }
300 25532289 : if (size() == 1) {
301 0 : return front();
302 : }
303 : const_iterator i = begin();
304 : double seenLength = 0;
305 : do {
306 : const double nextLength = (*i).distanceTo2D(*(i + 1));
307 40454949 : if (seenLength + nextLength > pos) {
308 20788678 : return positionAtOffset2D(*i, *(i + 1), pos - seenLength, lateralOffset);
309 : }
310 : seenLength += nextLength;
311 19666271 : } while (++i != end() - 1);
312 4743611 : return back();
313 : }
314 :
315 :
316 : double
317 3855653 : PositionVector::rotationAtOffset(double pos) const {
318 3855653 : if ((size() == 0) || (size() == 1)) {
319 : return INVALID_DOUBLE;
320 : }
321 3855653 : if (pos < 0) {
322 2099 : pos += length();
323 : }
324 : const_iterator i = begin();
325 : double seenLength = 0;
326 : do {
327 : const Position& p1 = *i;
328 : const Position& p2 = *(i + 1);
329 6809978 : const double nextLength = p1.distanceTo(p2);
330 6809978 : if (seenLength + nextLength > pos) {
331 3733480 : return p1.angleTo2D(p2);
332 : }
333 : seenLength += nextLength;
334 3076498 : } while (++i != end() - 1);
335 122173 : const Position& p1 = (*this)[-2];
336 : const Position& p2 = back();
337 122173 : return p1.angleTo2D(p2);
338 : }
339 :
340 :
341 : double
342 8473 : PositionVector::rotationDegreeAtOffset(double pos) const {
343 8473 : return GeomHelper::legacyDegree(rotationAtOffset(pos));
344 : }
345 :
346 :
347 : double
348 599366 : PositionVector::slopeDegreeAtOffset(double pos) const {
349 599366 : if (size() == 0) {
350 : return INVALID_DOUBLE;
351 : }
352 : const_iterator i = begin();
353 : double seenLength = 0;
354 : do {
355 : const Position& p1 = *i;
356 : const Position& p2 = *(i + 1);
357 739705 : const double nextLength = p1.distanceTo(p2);
358 739705 : if (seenLength + nextLength > pos) {
359 390870 : return RAD2DEG(p1.slopeTo2D(p2));
360 : }
361 : seenLength += nextLength;
362 348835 : } while (++i != end() - 1);
363 208496 : const Position& p1 = (*this)[-2];
364 : const Position& p2 = back();
365 208496 : return RAD2DEG(p1.slopeTo2D(p2));
366 : }
367 :
368 :
369 : Position
370 1666950640 : PositionVector::positionAtOffset(const Position& p1, const Position& p2, double pos, double lateralOffset) {
371 1666950640 : const double dist = p1.distanceTo(p2);
372 1666950640 : if (pos < 0. || dist < pos) {
373 860657 : return Position::INVALID;
374 : }
375 1666089983 : if (lateralOffset != 0) {
376 58747587 : if (dist == 0.) {
377 288 : return Position::INVALID;
378 : }
379 58747299 : const Position offset = sideOffset(p1, p2, -lateralOffset); // move in the same direction as Position::move2side
380 58747299 : if (pos == 0.) {
381 : return p1 + offset;
382 : }
383 58684435 : return p1 + (p2 - p1) * (pos / dist) + offset;
384 : }
385 1607342396 : if (pos == 0.) {
386 1766216 : return p1;
387 : }
388 1605576180 : return p1 + (p2 - p1) * (pos / dist);
389 : }
390 :
391 :
392 : Position
393 118930 : PositionVector::sidePositionAtAngle(const Position& p1, const Position& p2, double pos, double lateralOffset, double angle) {
394 118930 : const double dist = p1.distanceTo(p2);
395 118930 : if (pos < 0. || dist < pos || dist == 0) {
396 1 : return Position::INVALID;
397 : }
398 118929 : angle -= DEG2RAD(90);
399 118929 : const Position offset(cos(angle) * lateralOffset, sin(angle) * lateralOffset);
400 118929 : return p1 + (p2 - p1) * (pos / dist) + offset;
401 : }
402 :
403 :
404 : Position
405 84163271 : PositionVector::positionAtOffset2D(const Position& p1, const Position& p2, double pos, double lateralOffset) {
406 : const double dist = p1.distanceTo2D(p2);
407 84163271 : if (pos < 0 || dist < pos) {
408 151 : return Position::INVALID;
409 : }
410 84163120 : if (lateralOffset != 0) {
411 142313 : const Position offset = sideOffset(p1, p2, -lateralOffset); // move in the same direction as Position::move2side
412 142313 : if (pos == 0.) {
413 : return p1 + offset;
414 : }
415 142313 : return p1 + (p2 - p1) * (pos / dist) + offset;
416 : }
417 84020807 : if (pos == 0.) {
418 41018240 : return p1;
419 : }
420 43002567 : return p1 + (p2 - p1) * (pos / dist);
421 : }
422 :
423 :
424 : Boundary
425 806260 : PositionVector::getBoxBoundary() const {
426 806260 : Boundary ret;
427 4495078 : for (const Position& i : *this) {
428 3688818 : ret.add(i);
429 : }
430 806260 : return ret;
431 0 : }
432 :
433 :
434 : Position
435 11014 : PositionVector::getPolygonCenter() const {
436 11014 : if (size() == 0) {
437 0 : return Position::INVALID;
438 : }
439 : double x = 0;
440 : double y = 0;
441 : double z = 0;
442 70854 : for (const Position& i : *this) {
443 59840 : x += i.x();
444 59840 : y += i.y();
445 59840 : z += i.z();
446 : }
447 11014 : return Position(x / (double) size(), y / (double) size(), z / (double)size());
448 : }
449 :
450 :
451 : Position
452 599322 : PositionVector::getCentroid() const {
453 599322 : if (size() == 0) {
454 0 : return Position::INVALID;
455 599322 : } else if (size() == 1) {
456 48 : return (*this)[0];
457 599274 : } else if (size() == 2) {
458 80322 : return ((*this)[0] + (*this)[1]) * 0.5;
459 : }
460 : PositionVector tmp = *this;
461 518952 : if (!isClosed()) { // make sure its closed
462 486071 : tmp.push_back(tmp[0]);
463 : }
464 : // shift to origin to increase numerical stability
465 518952 : Position offset = tmp[0];
466 : Position result;
467 518952 : tmp.sub(offset);
468 518952 : const int endIndex = (int)tmp.size() - 1;
469 : double div = 0; // 6 * area including sign
470 : double x = 0;
471 : double y = 0;
472 518952 : if (tmp.area() != 0) { // numerical instability ?
473 : // http://en.wikipedia.org/wiki/Polygon
474 6718460 : for (int i = 0; i < endIndex; i++) {
475 6217908 : const double z = tmp[i].x() * tmp[i + 1].y() - tmp[i + 1].x() * tmp[i].y();
476 6217908 : div += z; // area formula
477 6217908 : x += (tmp[i].x() + tmp[i + 1].x()) * z;
478 6217908 : y += (tmp[i].y() + tmp[i + 1].y()) * z;
479 : }
480 500552 : div *= 3; // 6 / 2, the 2 comes from the area formula
481 500552 : result = Position(x / div, y / div);
482 : } else {
483 : // compute by decomposing into line segments
484 : // http://en.wikipedia.org/wiki/Centroid#By_geometric_decomposition
485 : double lengthSum = 0;
486 73470 : for (int i = 0; i < endIndex; i++) {
487 55070 : double length = tmp[i].distanceTo(tmp[i + 1]);
488 55070 : x += (tmp[i].x() + tmp[i + 1].x()) * length / 2;
489 55070 : y += (tmp[i].y() + tmp[i + 1].y()) * length / 2;
490 55070 : lengthSum += length;
491 : }
492 18400 : if (lengthSum == 0) {
493 : // it is probably only one point
494 0 : result = tmp[0];
495 : }
496 18400 : result = Position(x / lengthSum, y / lengthSum) + offset;
497 : }
498 : return result + offset;
499 518952 : }
500 :
501 :
502 : void
503 57768 : PositionVector::scaleRelative(double factor) {
504 57768 : Position centroid = getCentroid();
505 173310 : for (int i = 0; i < static_cast<int>(size()); i++) {
506 115542 : (*this)[i] = centroid + (((*this)[i] - centroid) * factor);
507 : }
508 57768 : }
509 :
510 :
511 : void
512 818 : PositionVector::scaleAbsolute(double offset) {
513 818 : Position centroid = getCentroid();
514 6162 : for (int i = 0; i < static_cast<int>(size()); i++) {
515 5344 : (*this)[i] = centroid + (((*this)[i] - centroid) + offset);
516 : }
517 818 : }
518 :
519 :
520 : Position
521 4016 : PositionVector::getLineCenter() const {
522 4016 : if (size() == 1) {
523 0 : return (*this)[0];
524 : } else {
525 4016 : return positionAtOffset(double((length() / 2.)));
526 : }
527 : }
528 :
529 :
530 : double
531 7480918 : PositionVector::length() const {
532 7480918 : if (size() == 0) {
533 : return 0;
534 : }
535 : double len = 0;
536 22284967 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
537 14958848 : len += (*i).distanceTo(*(i + 1));
538 : }
539 : return len;
540 : }
541 :
542 :
543 : double
544 28591097 : PositionVector::length2D() const {
545 28591097 : if (size() == 0) {
546 : return 0;
547 : }
548 : double len = 0;
549 75919140 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
550 47328043 : len += (*i).distanceTo2D(*(i + 1));
551 : }
552 : return len;
553 : }
554 :
555 :
556 : double
557 519066 : PositionVector::area() const {
558 519066 : if (size() < 3) {
559 : return 0;
560 : }
561 : double area = 0;
562 : PositionVector tmp = *this;
563 519066 : if (!isClosed()) { // make sure its closed
564 24 : tmp.push_back(tmp[0]);
565 : }
566 519066 : const int endIndex = (int)tmp.size() - 1;
567 : // http://en.wikipedia.org/wiki/Polygon
568 6795142 : for (int i = 0; i < endIndex; i++) {
569 6276076 : area += tmp[i].x() * tmp[i + 1].y() - tmp[i + 1].x() * tmp[i].y();
570 : }
571 519066 : if (area < 0) { // we whether we had cw or ccw order
572 489523 : area *= -1;
573 : }
574 519066 : return area / 2;
575 519066 : }
576 :
577 :
578 : bool
579 10031107 : PositionVector::partialWithin(const AbstractPoly& poly, double offset) const {
580 10031107 : if (size() < 2) {
581 : return false;
582 : }
583 50136837 : for (const_iterator i = begin(); i != end(); i++) {
584 40140779 : if (poly.around(*i, offset)) {
585 : return true;
586 : }
587 : }
588 : return false;
589 : }
590 :
591 :
592 : bool
593 19984121 : PositionVector::crosses(const Position& p1, const Position& p2) const {
594 19984121 : return intersects(p1, p2);
595 : }
596 :
597 :
598 : std::pair<PositionVector, PositionVector>
599 353150 : PositionVector::splitAt(double where, bool use2D) const {
600 353150 : const double len = use2D ? length2D() : length();
601 353150 : if (size() < 2) {
602 0 : throw InvalidArgument("Vector to short for splitting");
603 : }
604 353150 : if (where < 0 || where > len) {
605 0 : throw InvalidArgument("Invalid split position " + toString(where) + " for vector of length " + toString(len));
606 : }
607 353150 : if (where <= POSITION_EPS || where >= len - POSITION_EPS) {
608 4 : WRITE_WARNINGF(TL("Splitting vector close to end (pos: %, length: %)"), toString(where), toString(len));
609 : }
610 353150 : PositionVector first, second;
611 353150 : first.push_back((*this)[0]);
612 : double seen = 0;
613 : const_iterator it = begin() + 1;
614 353150 : double next = use2D ? first.back().distanceTo2D(*it) : first.back().distanceTo(*it);
615 : // see how many points we can add to first
616 478961 : while (where >= seen + next + POSITION_EPS) {
617 : seen += next;
618 125811 : first.push_back(*it);
619 : it++;
620 125811 : next = use2D ? first.back().distanceTo2D(*it) : first.back().distanceTo(*it);
621 : }
622 353150 : if (fabs(where - (seen + next)) > POSITION_EPS || it == end() - 1) {
623 : // we need to insert a new point because 'where' is not close to an
624 : // existing point or it is to close to the endpoint
625 : const Position p = (use2D
626 : ? positionAtOffset2D(first.back(), *it, where - seen)
627 340548 : : positionAtOffset(first.back(), *it, where - seen));
628 340548 : first.push_back(p);
629 340548 : second.push_back(p);
630 : } else {
631 12602 : first.push_back(*it);
632 : }
633 : // add the remaining points to second
634 876361 : for (; it != end(); it++) {
635 523211 : second.push_back(*it);
636 : }
637 : assert(first.size() >= 2);
638 : assert(second.size() >= 2);
639 : assert(first.back() == second.front());
640 : assert(fabs((use2D ? first.length2D() + second.length2D() : first.length() + second.length()) - len) < 2 * POSITION_EPS);
641 706300 : return std::pair<PositionVector, PositionVector>(first, second);
642 353150 : }
643 :
644 :
645 : std::ostream&
646 449214 : operator<<(std::ostream& os, const PositionVector& geom) {
647 2661005 : for (PositionVector::const_iterator i = geom.begin(); i != geom.end(); i++) {
648 2211791 : if (i != geom.begin()) {
649 1762582 : os << " ";
650 : }
651 2211791 : os << (*i);
652 : }
653 449214 : return os;
654 : }
655 :
656 :
657 : void
658 6 : PositionVector::sortAsPolyCWByAngle() {
659 : // We take the centroid of the points as an origin for the angle computations
660 : // that will follow but other points could be taken (the center of the bounding
661 : // box of the polygon for instance). Each of these can potentially lead
662 : // to a different result in the case of a non-convex polygon.
663 6 : const Position centroid = std::accumulate(begin(), end(), Position(0, 0)) / (double)size();
664 6 : sub(centroid);
665 6 : std::sort(begin(), end(), as_poly_cw_sorter());
666 6 : add(centroid);
667 6 : }
668 :
669 :
670 : void
671 973182 : PositionVector::add(double xoff, double yoff, double zoff) {
672 8523853 : for (int i = 0; i < (int)size(); i++) {
673 7550671 : (*this)[i].add(xoff, yoff, zoff);
674 : }
675 973182 : }
676 :
677 :
678 : void
679 519201 : PositionVector::sub(const Position& offset) {
680 519201 : add(-offset.x(), -offset.y(), -offset.z());
681 519201 : }
682 :
683 :
684 : void
685 10558 : PositionVector::add(const Position& offset) {
686 10558 : add(offset.x(), offset.y(), offset.z());
687 10558 : }
688 :
689 :
690 : PositionVector
691 0 : PositionVector::added(const Position& offset) const {
692 0 : PositionVector pv;
693 0 : for (auto i1 = begin(); i1 != end(); ++i1) {
694 0 : pv.push_back(*i1 + offset);
695 : }
696 0 : return pv;
697 0 : }
698 :
699 :
700 : void
701 9910 : PositionVector::mirrorX() {
702 27310 : for (int i = 0; i < (int)size(); i++) {
703 17400 : (*this)[i].mul(1, -1);
704 : }
705 9910 : }
706 :
707 :
708 6 : PositionVector::as_poly_cw_sorter::as_poly_cw_sorter() {}
709 :
710 :
711 : int
712 16 : PositionVector::as_poly_cw_sorter::operator()(const Position& p1, const Position& p2) const {
713 16 : double angle1 = atAngle2D(p1);
714 16 : double angle2 = atAngle2D(p2);
715 16 : if (angle1 > angle2) {
716 : return true;
717 : }
718 4 : if (angle1 == angle2) {
719 : double squaredDistance1 = p1.dotProduct(p1);
720 : double squaredDistance2 = p2.dotProduct(p2);
721 0 : if (squaredDistance1 < squaredDistance2) {
722 0 : return true;
723 : }
724 : }
725 : return false;
726 : }
727 :
728 :
729 : double
730 32 : PositionVector::as_poly_cw_sorter::atAngle2D(const Position& p) const {
731 32 : double angle = atan2(p.y(), p.x());
732 32 : return angle < 0.0 ? angle : angle + 2.0 * M_PI;
733 : }
734 :
735 : void
736 0 : PositionVector::sortByIncreasingXY() {
737 0 : std::sort(begin(), end(), increasing_x_y_sorter());
738 0 : }
739 :
740 :
741 0 : PositionVector::increasing_x_y_sorter::increasing_x_y_sorter() {}
742 :
743 :
744 : int
745 0 : PositionVector::increasing_x_y_sorter::operator()(const Position& p1, const Position& p2) const {
746 0 : if (p1.x() != p2.x()) {
747 0 : return p1.x() < p2.x();
748 : }
749 0 : return p1.y() < p2.y();
750 : }
751 :
752 :
753 : double
754 2685529 : PositionVector::isLeft(const Position& P0, const Position& P1, const Position& P2) const {
755 2685529 : return (P1.x() - P0.x()) * (P2.y() - P0.y()) - (P2.x() - P0.x()) * (P1.y() - P0.y());
756 : }
757 :
758 :
759 : void
760 7639846 : PositionVector::append(const PositionVector& v, double sameThreshold) {
761 7639846 : if ((size() > 0) && (v.size() > 0) && (back().distanceTo(v[0]) < sameThreshold)) {
762 : copy(v.begin() + 1, v.end(), back_inserter(*this));
763 : } else {
764 : copy(v.begin(), v.end(), back_inserter(*this));
765 : }
766 7639846 : }
767 :
768 :
769 : void
770 470 : PositionVector::prepend(const PositionVector& v, double sameThreshold) {
771 470 : if ((size() > 0) && (v.size() > 0) && (front().distanceTo(v.back()) < sameThreshold)) {
772 185 : insert(begin(), v.begin(), v.end() - 1);
773 : } else {
774 285 : insert(begin(), v.begin(), v.end());
775 : }
776 470 : }
777 :
778 :
779 : PositionVector
780 736037 : PositionVector::getSubpart(double beginOffset, double endOffset) const {
781 736037 : PositionVector ret;
782 736037 : Position begPos = front();
783 736037 : if (beginOffset > POSITION_EPS) {
784 62498 : begPos = positionAtOffset(beginOffset);
785 : }
786 736037 : Position endPos = back();
787 736037 : if (endOffset < length() - POSITION_EPS) {
788 229655 : endPos = positionAtOffset(endOffset);
789 : }
790 736037 : ret.push_back(begPos);
791 :
792 : double seen = 0;
793 : const_iterator i = begin();
794 : // skip previous segments
795 736037 : while ((i + 1) != end()
796 752760 : &&
797 752759 : seen + (*i).distanceTo(*(i + 1)) < beginOffset) {
798 16723 : seen += (*i).distanceTo(*(i + 1));
799 : i++;
800 : }
801 : // append segments in between
802 : while ((i + 1) != end()
803 861015 : &&
804 860391 : seen + (*i).distanceTo(*(i + 1)) < endOffset) {
805 :
806 124978 : ret.push_back_noDoublePos(*(i + 1));
807 124978 : seen += (*i).distanceTo(*(i + 1));
808 : i++;
809 : }
810 : // append end
811 736037 : ret.push_back_noDoublePos(endPos);
812 736037 : if (ret.size() == 1) {
813 16 : ret.push_back(endPos);
814 : }
815 736037 : return ret;
816 0 : }
817 :
818 :
819 : PositionVector
820 1563758 : PositionVector::getSubpart2D(double beginOffset, double endOffset) const {
821 1563758 : if (size() == 0) {
822 0 : return PositionVector();
823 : }
824 1563758 : PositionVector ret;
825 1563758 : Position begPos = front();
826 1563758 : if (beginOffset > POSITION_EPS) {
827 808077 : begPos = positionAtOffset2D(beginOffset);
828 : }
829 1563758 : Position endPos = back();
830 1563758 : if (endOffset < length2D() - POSITION_EPS) {
831 221899 : endPos = positionAtOffset2D(endOffset);
832 : }
833 1563758 : ret.push_back(begPos);
834 :
835 : double seen = 0;
836 : const_iterator i = begin();
837 : // skip previous segments
838 1563758 : while ((i + 1) != end()
839 1632972 : &&
840 1632972 : seen + (*i).distanceTo2D(*(i + 1)) < beginOffset) {
841 69214 : seen += (*i).distanceTo2D(*(i + 1));
842 : i++;
843 : }
844 : // append segments in between
845 : while ((i + 1) != end()
846 3609241 : &&
847 3162271 : seen + (*i).distanceTo2D(*(i + 1)) < endOffset) {
848 :
849 2045483 : ret.push_back_noDoublePos(*(i + 1));
850 2045483 : seen += (*i).distanceTo2D(*(i + 1));
851 : i++;
852 : }
853 : // append end
854 1563758 : ret.push_back_noDoublePos(endPos);
855 1563758 : if (ret.size() == 1) {
856 47 : ret.push_back(endPos);
857 : }
858 : return ret;
859 1563758 : }
860 :
861 :
862 : PositionVector
863 216706 : PositionVector::getSubpartByIndex(int beginIndex, int count) const {
864 216706 : if (size() == 0) {
865 0 : return PositionVector();
866 : }
867 216706 : if (beginIndex < 0) {
868 0 : beginIndex += (int)size();
869 : }
870 : assert(count >= 0);
871 : assert(beginIndex < (int)size());
872 : assert(beginIndex + count <= (int)size());
873 216706 : PositionVector result;
874 623384 : for (int i = beginIndex; i < beginIndex + count; ++i) {
875 406678 : result.push_back((*this)[i]);
876 : }
877 : return result;
878 216706 : }
879 :
880 :
881 : double
882 909320 : PositionVector::beginEndAngle() const {
883 909320 : if (size() == 0) {
884 : return INVALID_DOUBLE;
885 : }
886 909320 : return front().angleTo2D(back());
887 : }
888 :
889 :
890 : double
891 23208638 : PositionVector::nearest_offset_to_point2D(const Position& p, bool perpendicular) const {
892 23208638 : if (size() == 0) {
893 : return INVALID_DOUBLE;
894 : }
895 : double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
896 23208638 : double nearestPos = GeomHelper::INVALID_OFFSET;
897 : double seen = 0;
898 85678804 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
899 : const double pos =
900 62470166 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*i, *(i + 1), p, perpendicular);
901 62470166 : const double dist2 = pos == GeomHelper::INVALID_OFFSET ? minDist : p.distanceSquaredTo2D(positionAtOffset2D(*i, *(i + 1), pos));
902 62470166 : if (dist2 < minDist) {
903 33453094 : nearestPos = pos + seen;
904 : minDist = dist2;
905 : }
906 62470166 : if (perpendicular && i != begin() && pos == GeomHelper::INVALID_OFFSET) {
907 : // even if perpendicular is set we still need to check the distance to the inner points
908 : const double cornerDist2 = p.distanceSquaredTo2D(*i);
909 604841 : if (cornerDist2 < minDist) {
910 : const double pos1 =
911 348687 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*(i - 1), *i, p, false);
912 : const double pos2 =
913 348687 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*i, *(i + 1), p, false);
914 348687 : if (pos1 == (*(i - 1)).distanceTo2D(*i) && pos2 == 0.) {
915 : nearestPos = seen;
916 : minDist = cornerDist2;
917 : }
918 : }
919 : }
920 62470166 : seen += (*i).distanceTo2D(*(i + 1));
921 : }
922 : return nearestPos;
923 : }
924 :
925 :
926 : double
927 24949 : PositionVector::nearest_offset_to_point25D(const Position& p, bool perpendicular) const {
928 24949 : if (size() == 0) {
929 : return INVALID_DOUBLE;
930 : }
931 : double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
932 24949 : double nearestPos = GeomHelper::INVALID_OFFSET;
933 : double seen = 0;
934 73031 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
935 : const double pos =
936 48082 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*i, *(i + 1), p, perpendicular);
937 48082 : const double dist = pos == GeomHelper::INVALID_OFFSET ? minDist : p.distanceTo2D(positionAtOffset2D(*i, *(i + 1), pos));
938 48082 : if (dist < minDist) {
939 37186 : const double pos25D = pos * (*i).distanceTo(*(i + 1)) / (*i).distanceTo2D(*(i + 1));
940 37186 : nearestPos = pos25D + seen;
941 : minDist = dist;
942 : }
943 48082 : if (perpendicular && i != begin() && pos == GeomHelper::INVALID_OFFSET) {
944 : // even if perpendicular is set we still need to check the distance to the inner points
945 : const double cornerDist = p.distanceTo2D(*i);
946 0 : if (cornerDist < minDist) {
947 : const double pos1 =
948 0 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*(i - 1), *i, p, false);
949 : const double pos2 =
950 0 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*i, *(i + 1), p, false);
951 0 : if (pos1 == (*(i - 1)).distanceTo2D(*i) && pos2 == 0.) {
952 : nearestPos = seen;
953 : minDist = cornerDist;
954 : }
955 : }
956 : }
957 48082 : seen += (*i).distanceTo(*(i + 1));
958 : }
959 : return nearestPos;
960 : }
961 :
962 :
963 : Position
964 4125694 : PositionVector::transformToVectorCoordinates(const Position& p, bool extend) const {
965 4125694 : if (size() == 0) {
966 0 : return Position::INVALID;
967 : }
968 : // @toDo this duplicates most of the code in nearest_offset_to_point2D. It should be refactored
969 4125694 : if (extend) {
970 : PositionVector extended = *this;
971 1440749 : const double dist = 2 * distance2D(p);
972 1440749 : extended.extrapolate(dist);
973 1440749 : return extended.transformToVectorCoordinates(p) - Position(dist, 0);
974 1440749 : }
975 : double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
976 : double nearestPos = -1;
977 : double seen = 0;
978 : int sign = 1;
979 7858686 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
980 : const double pos =
981 5173741 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*i, *(i + 1), p, true);
982 5173741 : const double dist = pos < 0 ? minDist : p.distanceTo2D(positionAtOffset(*i, *(i + 1), pos));
983 5173741 : if (dist < minDist) {
984 2491851 : nearestPos = pos + seen;
985 : minDist = dist;
986 2491851 : sign = isLeft(*i, *(i + 1), p) >= 0 ? -1 : 1;
987 : }
988 5173741 : if (i != begin() && pos == GeomHelper::INVALID_OFFSET) {
989 : // even if perpendicular is set we still need to check the distance to the inner points
990 : const double cornerDist = p.distanceTo2D(*i);
991 1526777 : if (cornerDist < minDist) {
992 : const double pos1 =
993 436418 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*(i - 1), *i, p, false);
994 : const double pos2 =
995 436418 : GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D(*i, *(i + 1), p, false);
996 436418 : if (pos1 == (*(i - 1)).distanceTo2D(*i) && pos2 == 0.) {
997 : nearestPos = seen;
998 : minDist = cornerDist;
999 193678 : sign = isLeft(*(i - 1), *i, p) >= 0 ? -1 : 1;
1000 : }
1001 : }
1002 : }
1003 5173741 : seen += (*i).distanceTo2D(*(i + 1));
1004 : }
1005 2684945 : if (nearestPos != -1) {
1006 2662897 : return Position(nearestPos, sign * minDist);
1007 : } else {
1008 22048 : return Position::INVALID;
1009 : }
1010 : }
1011 :
1012 :
1013 : int
1014 268497 : PositionVector::indexOfClosest(const Position& p, bool twoD) const {
1015 268497 : if (size() == 0) {
1016 : return -1;
1017 : }
1018 : double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
1019 : double dist;
1020 : int closest = 0;
1021 1916496 : for (int i = 0; i < (int)size(); i++) {
1022 1647999 : const Position& p2 = (*this)[i];
1023 1647999 : dist = twoD ? p.distanceTo2D(p2) : p.distanceTo(p2);
1024 1647999 : if (dist < minDist) {
1025 : closest = i;
1026 : minDist = dist;
1027 : }
1028 : }
1029 : return closest;
1030 : }
1031 :
1032 :
1033 : int
1034 150125 : PositionVector::insertAtClosest(const Position& p, bool interpolateZ) {
1035 150125 : if (size() == 0) {
1036 : return -1;
1037 : }
1038 : double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
1039 : int insertionIndex = 1;
1040 1159110 : for (int i = 0; i < (int)size() - 1; i++) {
1041 1008985 : const double length = GeomHelper::nearest_offset_on_line_to_point2D((*this)[i], (*this)[i + 1], p, false);
1042 1008985 : const Position& outIntersection = PositionVector::positionAtOffset2D((*this)[i], (*this)[i + 1], length);
1043 : const double dist = p.distanceTo2D(outIntersection);
1044 1008985 : if (dist < minDist) {
1045 : insertionIndex = i + 1;
1046 : minDist = dist;
1047 : }
1048 : }
1049 : // check if we have to adjust Position Z
1050 150125 : if (interpolateZ) {
1051 : // obtain previous and next Z
1052 0 : const double previousZ = (begin() + (insertionIndex - 1))->z();
1053 : const double nextZ = (begin() + insertionIndex)->z();
1054 : // insert new position using x and y of p, and the new z
1055 0 : insert(begin() + insertionIndex, Position(p.x(), p.y(), ((previousZ + nextZ) / 2.0)));
1056 : } else {
1057 150125 : insert(begin() + insertionIndex, p);
1058 : }
1059 : return insertionIndex;
1060 : }
1061 :
1062 :
1063 : int
1064 340 : PositionVector::removeClosest(const Position& p) {
1065 340 : if (size() == 0) {
1066 : return -1;
1067 : }
1068 : double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
1069 : int removalIndex = 0;
1070 3252 : for (int i = 0; i < (int)size(); i++) {
1071 2912 : const double dist = p.distanceTo2D((*this)[i]);
1072 2912 : if (dist < minDist) {
1073 : removalIndex = i;
1074 : minDist = dist;
1075 : }
1076 : }
1077 : erase(begin() + removalIndex);
1078 340 : return removalIndex;
1079 : }
1080 :
1081 :
1082 : std::vector<double>
1083 5680014 : PositionVector::intersectsAtLengths2D(const PositionVector& other) const {
1084 : std::vector<double> ret;
1085 5680014 : if (other.size() == 0) {
1086 : return ret;
1087 : }
1088 17723071 : for (const_iterator i = other.begin(); i != other.end() - 1; i++) {
1089 12043057 : std::vector<double> atSegment = intersectsAtLengths2D(*i, *(i + 1));
1090 : copy(atSegment.begin(), atSegment.end(), back_inserter(ret));
1091 : }
1092 : return ret;
1093 : }
1094 :
1095 :
1096 : std::vector<double>
1097 12043057 : PositionVector::intersectsAtLengths2D(const Position& lp1, const Position& lp2) const {
1098 : std::vector<double> ret;
1099 12043057 : if (size() == 0) {
1100 : return ret;
1101 : }
1102 : double pos = 0;
1103 41618415 : for (const_iterator i = begin(); i != end() - 1; i++) {
1104 : const Position& p1 = *i;
1105 : const Position& p2 = *(i + 1);
1106 : double x, y, m;
1107 29575358 : if (intersects(p1, p2, lp1, lp2, 0., &x, &y, &m)) {
1108 3368362 : ret.push_back(Position(x, y).distanceTo2D(p1) + pos);
1109 : }
1110 29575358 : pos += p1.distanceTo2D(p2);
1111 : }
1112 : return ret;
1113 : }
1114 :
1115 :
1116 : void
1117 2379466 : PositionVector::extrapolate(const double val, const bool onlyFirst, const bool onlyLast) {
1118 2379466 : if (size() > 1) {
1119 2379466 : Position& p1 = (*this)[0];
1120 2379466 : Position& p2 = (*this)[1];
1121 2379466 : const Position offset = (p2 - p1) * (val / p1.distanceTo(p2));
1122 2379466 : if (!onlyLast) {
1123 : p1.sub(offset);
1124 : }
1125 2379466 : if (!onlyFirst) {
1126 2379466 : if (size() == 2) {
1127 : p2.add(offset);
1128 : } else {
1129 258948 : const Position& e1 = (*this)[-2];
1130 258948 : Position& e2 = (*this)[-1];
1131 258948 : e2.sub((e1 - e2) * (val / e1.distanceTo(e2)));
1132 : }
1133 : }
1134 : }
1135 2379466 : }
1136 :
1137 :
1138 : void
1139 6115294 : PositionVector::extrapolate2D(const double val, const bool onlyFirst) {
1140 6115294 : if (size() > 1) {
1141 6115294 : Position& p1 = (*this)[0];
1142 6115294 : Position& p2 = (*this)[1];
1143 6115294 : if (p1.distanceTo2D(p2) > 0) {
1144 6115294 : const Position offset = (p2 - p1) * (val / p1.distanceTo2D(p2));
1145 : p1.sub(offset);
1146 6115294 : if (!onlyFirst) {
1147 4838700 : if (size() == 2) {
1148 : p2.add(offset);
1149 : } else {
1150 466697 : const Position& e1 = (*this)[-2];
1151 466697 : Position& e2 = (*this)[-1];
1152 466697 : e2.sub((e1 - e2) * (val / e1.distanceTo2D(e2)));
1153 : }
1154 : }
1155 : }
1156 : }
1157 6115294 : }
1158 :
1159 :
1160 : PositionVector
1161 11878493 : PositionVector::reverse() const {
1162 11878493 : PositionVector ret;
1163 41855944 : for (const_reverse_iterator i = rbegin(); i != rend(); i++) {
1164 29977451 : ret.push_back(*i);
1165 : }
1166 11878493 : return ret;
1167 0 : }
1168 :
1169 :
1170 : Position
1171 99081015 : PositionVector::sideOffset(const Position& beg, const Position& end, const double amount) {
1172 99081015 : const double scale = amount / beg.distanceTo2D(end);
1173 99081015 : return Position((beg.y() - end.y()) * scale, (end.x() - beg.x()) * scale);
1174 : }
1175 :
1176 :
1177 : void
1178 17513320 : PositionVector::move2side(double amount, double maxExtension) {
1179 17513320 : if (size() < 2) {
1180 226986 : return;
1181 : }
1182 17513320 : removeDoublePoints(POSITION_EPS, true);
1183 17513320 : if (length2D() == 0 || amount == 0) {
1184 : return;
1185 : }
1186 17286334 : PositionVector shape;
1187 : std::vector<int> recheck;
1188 54946623 : for (int i = 0; i < static_cast<int>(size()); i++) {
1189 37660289 : if (i == 0) {
1190 17286334 : const Position& from = (*this)[i];
1191 17286334 : const Position& to = (*this)[i + 1];
1192 : if (from != to) {
1193 34572668 : shape.push_back(from - sideOffset(from, to, amount));
1194 : #ifdef DEBUG_MOVE2SIDE
1195 : if (gDebugFlag1) {
1196 : std::cout << " " << i << "a=" << shape.back() << "\n";
1197 : }
1198 : #endif
1199 : }
1200 20373955 : } else if (i == static_cast<int>(size()) - 1) {
1201 17286334 : const Position& from = (*this)[i - 1];
1202 17286334 : const Position& to = (*this)[i];
1203 : if (from != to) {
1204 34572668 : shape.push_back(to - sideOffset(from, to, amount));
1205 : #ifdef DEBUG_MOVE2SIDE
1206 : if (gDebugFlag1) {
1207 : std::cout << " " << i << "b=" << shape.back() << "\n";
1208 : }
1209 : #endif
1210 : }
1211 : } else {
1212 3087621 : const Position& from = (*this)[i - 1];
1213 3087621 : const Position& me = (*this)[i];
1214 3087621 : const Position& to = (*this)[i + 1];
1215 3087621 : PositionVector fromMe(from, me);
1216 3087621 : fromMe.extrapolate2D(me.distanceTo2D(to));
1217 3087621 : const double extrapolateDev = fromMe[1].distanceTo2D(to);
1218 3087621 : if (fabs(extrapolateDev) < POSITION_EPS) {
1219 : // parallel case, just shift the middle point
1220 1118138 : shape.push_back(me - sideOffset(from, to, amount));
1221 : #ifdef DEBUG_MOVE2SIDE
1222 : if (gDebugFlag1) {
1223 : std::cout << " " << i << "c=" << shape.back() << "\n";
1224 : }
1225 : #endif
1226 2528552 : } else if (fabs(extrapolateDev - 2 * me.distanceTo2D(to)) < POSITION_EPS) {
1227 : // counterparallel case, just shift the middle point
1228 451 : PositionVector fromMe2(from, me);
1229 451 : fromMe2.extrapolate2D(amount);
1230 451 : shape.push_back(fromMe2[1]);
1231 : #ifdef DEBUG_MOVE2SIDE
1232 : if (gDebugFlag1) {
1233 : std::cout << " " << i << "d=" << shape.back() << " " << i << "_from=" << from << " " << i << "_me=" << me << " " << i << "_to=" << to << "\n";
1234 : }
1235 : #endif
1236 451 : } else {
1237 2528101 : Position offsets = sideOffset(from, me, amount);
1238 2528101 : Position offsets2 = sideOffset(me, to, amount);
1239 2528101 : PositionVector l1(from - offsets, me - offsets);
1240 2528101 : PositionVector l2(me - offsets2, to - offsets2);
1241 2528101 : Position meNew = l1.intersectionPosition2D(l2[0], l2[1], maxExtension);
1242 6 : if (meNew == Position::INVALID) {
1243 6 : recheck.push_back(i);
1244 : continue;
1245 : }
1246 2528095 : meNew = meNew + Position(0, 0, me.z());
1247 2528095 : shape.push_back(meNew);
1248 : #ifdef DEBUG_MOVE2SIDE
1249 : if (gDebugFlag1) {
1250 : std::cout << " " << i << "e=" << shape.back() << "\n";
1251 : }
1252 : #endif
1253 2528101 : }
1254 : // copy original z value
1255 : shape.back().set(shape.back().x(), shape.back().y(), me.z());
1256 3087615 : const double angle = localAngle(from, me, to);
1257 3087615 : if (fabs(angle) > NUMERICAL_EPS) {
1258 2834924 : const double length = from.distanceTo2D(me) + me.distanceTo2D(to);
1259 2834924 : const double radius = length / angle;
1260 : #ifdef DEBUG_MOVE2SIDE
1261 : if (gDebugFlag1) {
1262 : std::cout << " i=" << i << " a=" << RAD2DEG(angle) << " l=" << length << " r=" << radius << " t=" << amount * 1.8 << "\n";
1263 : }
1264 : #endif
1265 2834924 : if ((radius < 0 && -radius < amount * 1.8) || fabs(RAD2DEG(angle)) > 170) {
1266 1604 : recheck.push_back(i);
1267 : }
1268 : }
1269 3087621 : }
1270 : }
1271 17286334 : if (!recheck.empty()) {
1272 : // try to adjust positions to avoid clipping
1273 : shape = *this;
1274 2754 : for (int i = (int)recheck.size() - 1; i >= 0; i--) {
1275 1610 : shape.erase(shape.begin() + recheck[i]);
1276 : }
1277 1144 : shape.move2side(amount, maxExtension);
1278 : }
1279 : *this = shape;
1280 17286334 : }
1281 :
1282 :
1283 : void
1284 52 : PositionVector::move2sideCustom(std::vector<double> amount, double maxExtension) {
1285 52 : if (size() < 2) {
1286 0 : return;
1287 : }
1288 52 : if (length2D() == 0) {
1289 : return;
1290 : }
1291 52 : if (size() != amount.size()) {
1292 0 : throw InvalidArgument("Numer of offsets (" + toString(amount.size())
1293 0 : + ") does not match number of points (" + toString(size()) + ")");
1294 : }
1295 52 : PositionVector shape;
1296 3211 : for (int i = 0; i < static_cast<int>(size()); i++) {
1297 3159 : if (i == 0) {
1298 52 : const Position& from = (*this)[i];
1299 52 : const Position& to = (*this)[i + 1];
1300 : if (from != to) {
1301 104 : shape.push_back(from - sideOffset(from, to, amount[i]));
1302 : }
1303 3107 : } else if (i == static_cast<int>(size()) - 1) {
1304 52 : const Position& from = (*this)[i - 1];
1305 52 : const Position& to = (*this)[i];
1306 : if (from != to) {
1307 104 : shape.push_back(to - sideOffset(from, to, amount[i]));
1308 : }
1309 : } else {
1310 3055 : const Position& from = (*this)[i - 1];
1311 3055 : const Position& me = (*this)[i];
1312 3055 : const Position& to = (*this)[i + 1];
1313 3055 : PositionVector fromMe(from, me);
1314 3055 : fromMe.extrapolate2D(me.distanceTo2D(to));
1315 3055 : const double extrapolateDev = fromMe[1].distanceTo2D(to);
1316 3055 : if (fabs(extrapolateDev) < POSITION_EPS) {
1317 : // parallel case, just shift the middle point
1318 5784 : shape.push_back(me - sideOffset(from, to, amount[i]));
1319 163 : } else if (fabs(extrapolateDev - 2 * me.distanceTo2D(to)) < POSITION_EPS) {
1320 : // counterparallel case, just shift the middle point
1321 0 : PositionVector fromMe2(from, me);
1322 0 : fromMe2.extrapolate2D(amount[i]);
1323 0 : shape.push_back(fromMe2[1]);
1324 0 : } else {
1325 163 : Position offsets = sideOffset(from, me, amount[i]);
1326 163 : Position offsets2 = sideOffset(me, to, amount[i]);
1327 163 : PositionVector l1(from - offsets, me - offsets);
1328 163 : PositionVector l2(me - offsets2, to - offsets2);
1329 163 : Position meNew = l1.intersectionPosition2D(l2[0], l2[1], maxExtension);
1330 0 : if (meNew == Position::INVALID) {
1331 : continue;
1332 : }
1333 163 : meNew = meNew + Position(0, 0, me.z());
1334 163 : shape.push_back(meNew);
1335 163 : }
1336 : // copy original z value
1337 : shape.back().set(shape.back().x(), shape.back().y(), me.z());
1338 3055 : }
1339 : }
1340 : *this = shape;
1341 52 : }
1342 :
1343 : double
1344 3087615 : PositionVector::localAngle(const Position& from, const Position& pos, const Position& to) {
1345 3087615 : return GeomHelper::angleDiff(from.angleTo2D(pos), pos.angleTo2D(to));
1346 : }
1347 :
1348 : double
1349 32038134 : PositionVector::angleAt2D(int pos) const {
1350 32038134 : if ((pos + 1) < (int)size()) {
1351 32038134 : return (*this)[pos].angleTo2D((*this)[pos + 1]);
1352 : }
1353 : return INVALID_DOUBLE;
1354 : }
1355 :
1356 :
1357 : void
1358 699332 : PositionVector::closePolygon() {
1359 699332 : if ((size() != 0) && ((*this)[0] != back())) {
1360 408418 : push_back((*this)[0]);
1361 : }
1362 699332 : }
1363 :
1364 :
1365 : std::vector<double>
1366 1823248 : PositionVector::distances(const PositionVector& s, bool perpendicular) const {
1367 : std::vector<double> ret;
1368 : const_iterator i;
1369 8592327 : for (i = begin(); i != end(); i++) {
1370 6769079 : const double dist = s.distance2D(*i, perpendicular);
1371 6769079 : if (dist != GeomHelper::INVALID_OFFSET) {
1372 6733304 : ret.push_back(dist);
1373 : }
1374 : }
1375 8555517 : for (i = s.begin(); i != s.end(); i++) {
1376 6732269 : const double dist = distance2D(*i, perpendicular);
1377 6732269 : if (dist != GeomHelper::INVALID_OFFSET) {
1378 6726898 : ret.push_back(dist);
1379 : }
1380 : }
1381 1823248 : return ret;
1382 : }
1383 :
1384 :
1385 : double
1386 22544920 : PositionVector::distance2D(const Position& p, bool perpendicular) const {
1387 22544920 : if (size() == 0) {
1388 : return std::numeric_limits<double>::max();
1389 22544689 : } else if (size() == 1) {
1390 604350 : return front().distanceTo(p);
1391 : }
1392 21940339 : const double nearestOffset = nearest_offset_to_point2D(p, perpendicular);
1393 21940339 : if (nearestOffset == GeomHelper::INVALID_OFFSET) {
1394 : return GeomHelper::INVALID_OFFSET;
1395 : } else {
1396 21897478 : return p.distanceTo2D(positionAtOffset2D(nearestOffset));
1397 : }
1398 : }
1399 :
1400 :
1401 : void
1402 153422 : PositionVector::push_front(const Position& p) {
1403 153422 : if (empty()) {
1404 0 : push_back(p);
1405 : } else {
1406 153422 : insert(begin(), p);
1407 : }
1408 153422 : }
1409 :
1410 :
1411 : void
1412 0 : PositionVector::pop_front() {
1413 0 : if (empty()) {
1414 0 : throw ProcessError("PositionVector is empty");
1415 : } else {
1416 : erase(begin());
1417 : }
1418 0 : }
1419 :
1420 :
1421 : void
1422 5799552 : PositionVector::push_back_noDoublePos(const Position& p) {
1423 11469877 : if (size() == 0 || !p.almostSame(back())) {
1424 5304064 : push_back(p);
1425 : }
1426 5799552 : }
1427 :
1428 :
1429 : void
1430 165577 : PositionVector::push_front_noDoublePos(const Position& p) {
1431 331154 : if ((size() == 0) || !p.almostSame(front())) {
1432 153421 : push_front(p);
1433 : }
1434 165577 : }
1435 :
1436 :
1437 : void
1438 0 : PositionVector::insert_noDoublePos(const std::vector<Position>::iterator& at, const Position& p) {
1439 0 : if (at == begin()) {
1440 0 : push_front_noDoublePos(p);
1441 0 : } else if (at == end()) {
1442 0 : push_back_noDoublePos(p);
1443 : } else {
1444 0 : if (!p.almostSame(*at) && !p.almostSame(*(at - 1))) {
1445 0 : insert(at, p);
1446 : }
1447 : }
1448 0 : }
1449 :
1450 :
1451 : bool
1452 1038119 : PositionVector::isClosed() const {
1453 1038119 : return (size() >= 2) && ((*this)[0] == back());
1454 : }
1455 :
1456 :
1457 : bool
1458 4824 : PositionVector::isNAN() const {
1459 : // iterate over all positions and check if is NAN
1460 19191 : for (auto i = begin(); i != end(); i++) {
1461 : if (i->isNAN()) {
1462 : return true;
1463 : }
1464 : }
1465 : // all ok, then return false
1466 : return false;
1467 : }
1468 :
1469 :
1470 : void
1471 17670128 : PositionVector::removeDoublePoints(double minDist, bool assertLength, int beginOffset, int endOffset, bool resample) {
1472 17670128 : int curSize = (int)size() - beginOffset - endOffset;
1473 17670128 : if (curSize > 1) {
1474 : iterator last = begin() + beginOffset;
1475 22456795 : for (iterator i = last + 1; i != (end() - endOffset) && (!assertLength || curSize > 2);) {
1476 4834909 : if (last->almostSame(*i, minDist)) {
1477 3228 : if (i + 1 == end() - endOffset) {
1478 : // special case: keep the last point and remove the next-to-last
1479 1063 : if (resample && last > begin() && (last - 1)->distanceTo(*i) >= 2 * minDist) {
1480 : // resample rather than remove point after a long segment
1481 3 : const double shiftBack = minDist - last->distanceTo(*i);
1482 : //if (gDebugFlag1) std::cout << " resample endOffset beforeLast=" << *(last - 1) << " last=" << *last << " i=" << *i;
1483 3 : (*last) = positionAtOffset(*(last - 1), *last, (last - 1)->distanceTo(*last) - shiftBack);
1484 : //if (gDebugFlag1) std::cout << " lastNew=" << *last;
1485 : last = i;
1486 : ++i;
1487 : } else {
1488 : erase(last);
1489 : i = end() - endOffset;
1490 : }
1491 : } else {
1492 2165 : if (resample && i + 1 != end() && last->distanceTo(*(i + 1)) >= 2 * minDist) {
1493 : // resample rather than remove points before a long segment
1494 2 : const double shiftForward = minDist - last->distanceTo(*i);
1495 : //if (gDebugFlag1) std::cout << " resample last=" << *last << " i=" << *i << " next=" << *(i + 1);
1496 2 : (*i) = positionAtOffset(*i, *(i + 1), shiftForward);
1497 : //if (gDebugFlag1) std::cout << " iNew=" << *i << "\n";
1498 : last = i;
1499 : ++i;
1500 : } else {
1501 : i = erase(i);
1502 : }
1503 : }
1504 3228 : curSize--;
1505 : } else {
1506 : last = i;
1507 : ++i;
1508 : }
1509 : }
1510 : }
1511 17670128 : }
1512 :
1513 :
1514 : bool
1515 604734 : PositionVector::operator==(const PositionVector& v2) const {
1516 1812240 : return static_cast<vp>(*this) == static_cast<vp>(v2);
1517 : }
1518 :
1519 :
1520 : bool
1521 313805 : PositionVector::operator!=(const PositionVector& v2) const {
1522 941415 : return static_cast<vp>(*this) != static_cast<vp>(v2);
1523 : }
1524 :
1525 : PositionVector
1526 0 : PositionVector::operator-(const PositionVector& v2) const {
1527 0 : if (length() != v2.length()) {
1528 0 : WRITE_ERROR(TL("Trying to subtract PositionVectors of different lengths."));
1529 : }
1530 0 : PositionVector pv;
1531 : auto i1 = begin();
1532 : auto i2 = v2.begin();
1533 0 : while (i1 != end()) {
1534 0 : pv.add(*i1 - *i2);
1535 : }
1536 0 : return pv;
1537 0 : }
1538 :
1539 : PositionVector
1540 0 : PositionVector::operator+(const PositionVector& v2) const {
1541 0 : if (length() != v2.length()) {
1542 0 : WRITE_ERROR(TL("Trying to add PositionVectors of different lengths."));
1543 : }
1544 0 : PositionVector pv;
1545 : auto i1 = begin();
1546 : auto i2 = v2.begin();
1547 0 : while (i1 != end()) {
1548 0 : pv.add(*i1 + *i2);
1549 : }
1550 0 : return pv;
1551 0 : }
1552 :
1553 : bool
1554 5484 : PositionVector::almostSame(const PositionVector& v2, double maxDiv) const {
1555 5484 : if (size() != v2.size()) {
1556 : return false;
1557 : }
1558 : auto i2 = v2.begin();
1559 10815 : for (auto i1 = begin(); i1 != end(); i1++) {
1560 8251 : if (!i1->almostSame(*i2, maxDiv)) {
1561 : return false;
1562 : }
1563 : i2++;
1564 : }
1565 : return true;
1566 : }
1567 :
1568 : bool
1569 1793336 : PositionVector::hasElevation() const {
1570 1793336 : if (size() < 2) {
1571 : return false;
1572 : }
1573 7412557 : for (const_iterator i = begin(); i != end(); i++) {
1574 5621387 : if ((*i).z() != 0) {
1575 : return true;
1576 : }
1577 : }
1578 : return false;
1579 : }
1580 :
1581 :
1582 : bool
1583 100094809 : PositionVector::intersects(const Position& p11, const Position& p12, const Position& p21, const Position& p22, const double withinDist, double* x, double* y, double* mu) {
1584 : const double eps = std::numeric_limits<double>::epsilon();
1585 100094809 : const double denominator = (p22.y() - p21.y()) * (p12.x() - p11.x()) - (p22.x() - p21.x()) * (p12.y() - p11.y());
1586 100094809 : const double numera = (p22.x() - p21.x()) * (p11.y() - p21.y()) - (p22.y() - p21.y()) * (p11.x() - p21.x());
1587 100094809 : const double numerb = (p12.x() - p11.x()) * (p11.y() - p21.y()) - (p12.y() - p11.y()) * (p11.x() - p21.x());
1588 : /* Are the lines coincident? */
1589 100094809 : if (fabs(numera) < eps && fabs(numerb) < eps && fabs(denominator) < eps) {
1590 : double a1;
1591 : double a2;
1592 : double a3;
1593 : double a4;
1594 : double a = -1e12;
1595 15788 : if (p11.x() != p12.x()) {
1596 12044 : a1 = p11.x() < p12.x() ? p11.x() : p12.x();
1597 12044 : a2 = p11.x() < p12.x() ? p12.x() : p11.x();
1598 12044 : a3 = p21.x() < p22.x() ? p21.x() : p22.x();
1599 12044 : a4 = p21.x() < p22.x() ? p22.x() : p21.x();
1600 : } else {
1601 3744 : a1 = p11.y() < p12.y() ? p11.y() : p12.y();
1602 3744 : a2 = p11.y() < p12.y() ? p12.y() : p11.y();
1603 3744 : a3 = p21.y() < p22.y() ? p21.y() : p22.y();
1604 3744 : a4 = p21.y() < p22.y() ? p22.y() : p21.y();
1605 : }
1606 15788 : if (a1 <= a3 && a3 <= a2) {
1607 9385 : if (a4 < a2) {
1608 348 : a = (a3 + a4) / 2;
1609 : } else {
1610 9037 : a = (a2 + a3) / 2;
1611 : }
1612 : }
1613 15788 : if (a3 <= a1 && a1 <= a4) {
1614 9467 : if (a2 < a4) {
1615 236 : a = (a1 + a2) / 2;
1616 : } else {
1617 9231 : a = (a1 + a4) / 2;
1618 : }
1619 : }
1620 15788 : if (a != -1e12) {
1621 12771 : if (x != nullptr) {
1622 8915 : if (p11.x() != p12.x()) {
1623 7284 : *mu = (a - p11.x()) / (p12.x() - p11.x());
1624 7284 : *x = a;
1625 7284 : *y = p11.y() + (*mu) * (p12.y() - p11.y());
1626 : } else {
1627 1631 : *x = p11.x();
1628 1631 : *y = a;
1629 1631 : if (p12.y() == p11.y()) {
1630 110 : *mu = 0;
1631 : } else {
1632 1521 : *mu = (a - p11.y()) / (p12.y() - p11.y());
1633 : }
1634 : }
1635 : }
1636 12771 : return true;
1637 : }
1638 : return false;
1639 : }
1640 : /* Are the lines parallel */
1641 100079021 : if (fabs(denominator) < eps) {
1642 : return false;
1643 : }
1644 : /* Is the intersection along the segments */
1645 96180200 : double mua = numera / denominator;
1646 : /* reduce rounding errors for lines ending in the same point */
1647 96180200 : if (fabs(p12.x() - p22.x()) < eps && fabs(p12.y() - p22.y()) < eps) {
1648 : mua = 1.;
1649 : } else {
1650 96177441 : const double offseta = withinDist / p11.distanceTo2D(p12);
1651 96177441 : const double offsetb = withinDist / p21.distanceTo2D(p22);
1652 96177441 : const double mub = numerb / denominator;
1653 96177441 : if (mua < -offseta || mua > 1 + offseta || mub < -offsetb || mub > 1 + offsetb) {
1654 : return false;
1655 : }
1656 : }
1657 7643000 : if (x != nullptr) {
1658 6144110 : *x = p11.x() + mua * (p12.x() - p11.x());
1659 6144110 : *y = p11.y() + mua * (p12.y() - p11.y());
1660 6144110 : *mu = mua;
1661 : }
1662 : return true;
1663 : }
1664 :
1665 :
1666 : void
1667 9105 : PositionVector::rotate2D(double angle) {
1668 9105 : const double s = sin(angle);
1669 9105 : const double c = cos(angle);
1670 108743 : for (int i = 0; i < (int)size(); i++) {
1671 99638 : const double x = (*this)[i].x();
1672 99638 : const double y = (*this)[i].y();
1673 99638 : const double z = (*this)[i].z();
1674 99638 : const double xnew = x * c - y * s;
1675 99638 : const double ynew = x * s + y * c;
1676 99638 : (*this)[i].set(xnew, ynew, z);
1677 : }
1678 9105 : }
1679 :
1680 :
1681 : PositionVector
1682 70096 : PositionVector::simplified() const {
1683 : PositionVector result = *this;
1684 : bool changed = true;
1685 202010 : while (changed && result.size() > 3) {
1686 : changed = false;
1687 624279 : for (int i = 0; i < (int)result.size(); i++) {
1688 576219 : const Position& p1 = result[i];
1689 576219 : const Position& p2 = result[(i + 2) % result.size()];
1690 576219 : const int middleIndex = (i + 1) % result.size();
1691 576219 : const Position& p0 = result[middleIndex];
1692 : // https://en.wikipedia.org/wiki/Distance_from_a_point_to_a_line#Line_defined_by_two_points
1693 576219 : const double triangleArea2 = fabs((p2.y() - p1.y()) * p0.x() - (p2.x() - p1.x()) * p0.y() + p2.x() * p1.y() - p2.y() * p1.x());
1694 : const double distIK = p1.distanceTo2D(p2);
1695 576219 : if (distIK > NUMERICAL_EPS && triangleArea2 / distIK < NUMERICAL_EPS) {
1696 : changed = true;
1697 : result.erase(result.begin() + middleIndex);
1698 : break;
1699 : }
1700 : }
1701 : }
1702 70096 : return result;
1703 0 : }
1704 :
1705 :
1706 : PositionVector
1707 2579 : PositionVector::getOrthogonal(const Position& p, double extend, bool before, double length, double deg) const {
1708 2579 : PositionVector result;
1709 : PositionVector tmp = *this;
1710 2579 : tmp.extrapolate2D(extend);
1711 2579 : const double baseOffset = tmp.nearest_offset_to_point2D(p);
1712 2579 : if (baseOffset == GeomHelper::INVALID_OFFSET || size() < 2) {
1713 : // fail
1714 : return result;
1715 : }
1716 2579 : Position base = tmp.positionAtOffset2D(baseOffset);
1717 2579 : const int closestIndex = tmp.indexOfClosest(base);
1718 2579 : const double closestOffset = tmp.offsetAtIndex2D(closestIndex);
1719 2579 : result.push_back(base);
1720 2579 : if (fabs(baseOffset - closestOffset) > NUMERICAL_EPS) {
1721 2578 : result.push_back(tmp[closestIndex]);
1722 2578 : if ((closestOffset < baseOffset) != before) {
1723 1785 : deg *= -1;
1724 : }
1725 1 : } else if (before) {
1726 : // take the segment before closestIndex if possible
1727 1 : if (closestIndex > 0) {
1728 1 : result.push_back(tmp[closestIndex - 1]);
1729 : } else {
1730 0 : result.push_back(tmp[1]);
1731 0 : deg *= -1;
1732 : }
1733 : } else {
1734 : // take the segment after closestIndex if possible
1735 0 : if (closestIndex < (int)size() - 1) {
1736 0 : result.push_back(tmp[closestIndex + 1]);
1737 : } else {
1738 0 : result.push_back(tmp[-1]);
1739 0 : deg *= -1;
1740 : }
1741 : }
1742 5158 : result = result.getSubpart2D(0, length);
1743 : // rotate around base
1744 2579 : result.add(base * -1);
1745 2579 : result.rotate2D(DEG2RAD(deg));
1746 2579 : result.add(base);
1747 : return result;
1748 2579 : }
1749 :
1750 :
1751 : PositionVector
1752 236146 : PositionVector::smoothedZFront(double dist) const {
1753 : PositionVector result = *this;
1754 236146 : if (size() == 0) {
1755 : return result;
1756 : }
1757 236146 : const double z0 = (*this)[0].z();
1758 : // the z-delta of the first segment
1759 236146 : const double dz = (*this)[1].z() - z0;
1760 : // if the shape only has 2 points it is as smooth as possible already
1761 236146 : if (size() > 2 && dz != 0) {
1762 1219 : dist = MIN2(dist, length2D());
1763 : // check wether we need to insert a new point at dist
1764 1219 : Position pDist = positionAtOffset2D(dist);
1765 1219 : int iLast = indexOfClosest(pDist);
1766 : // prevent close spacing to reduce impact of rounding errors in z-axis
1767 1219 : if (pDist.distanceTo2D((*this)[iLast]) > POSITION_EPS * 20) {
1768 11 : iLast = result.insertAtClosest(pDist, false);
1769 : }
1770 1219 : double dist2 = result.offsetAtIndex2D(iLast);
1771 1219 : const double dz2 = result[iLast].z() - z0;
1772 : double seen = 0;
1773 6561 : for (int i = 1; i < iLast; ++i) {
1774 5342 : seen += result[i].distanceTo2D(result[i - 1]);
1775 5342 : result[i].set(result[i].x(), result[i].y(), z0 + dz2 * seen / dist2);
1776 : }
1777 : }
1778 : return result;
1779 :
1780 0 : }
1781 :
1782 :
1783 : PositionVector
1784 320384 : PositionVector::interpolateZ(double zStart, double zEnd) const {
1785 : PositionVector result = *this;
1786 320384 : if (size() == 0) {
1787 : return result;
1788 : }
1789 320384 : result[0].setz(zStart);
1790 320384 : result[-1].setz(zEnd);
1791 320384 : const double dz = zEnd - zStart;
1792 320384 : const double length = length2D();
1793 : double seen = 0;
1794 518129 : for (int i = 1; i < (int)size() - 1; ++i) {
1795 197745 : seen += result[i].distanceTo2D(result[i - 1]);
1796 197745 : result[i].setz(zStart + dz * seen / length);
1797 : }
1798 : return result;
1799 0 : }
1800 :
1801 :
1802 : PositionVector
1803 0 : PositionVector::resample(double maxLength, const bool adjustEnd) const {
1804 0 : PositionVector result;
1805 0 : if (maxLength == 0) {
1806 : return result;
1807 : }
1808 0 : const double length = length2D();
1809 0 : if (length < POSITION_EPS) {
1810 : return result;
1811 : }
1812 0 : maxLength = length / ceil(length / maxLength);
1813 0 : for (double pos = 0; pos <= length; pos += maxLength) {
1814 0 : result.push_back(positionAtOffset2D(pos));
1815 : }
1816 : // check if we have to adjust last element
1817 0 : if (adjustEnd && !result.empty() && (result.back() != back())) {
1818 : // add last element
1819 0 : result.push_back(back());
1820 : }
1821 : return result;
1822 0 : }
1823 :
1824 :
1825 : double
1826 3981 : PositionVector::offsetAtIndex2D(int index) const {
1827 3981 : if (index < 0 || index >= (int)size()) {
1828 0 : return GeomHelper::INVALID_OFFSET;
1829 : }
1830 : double seen = 0;
1831 15605 : for (int i = 1; i <= index; ++i) {
1832 11624 : seen += (*this)[i].distanceTo2D((*this)[i - 1]);
1833 : }
1834 : return seen;
1835 : }
1836 :
1837 :
1838 : double
1839 5010 : PositionVector::getMaxGrade(double& maxJump) const {
1840 : double result = 0;
1841 11470 : for (int i = 1; i < (int)size(); ++i) {
1842 6460 : const Position& p1 = (*this)[i - 1];
1843 6460 : const Position& p2 = (*this)[i];
1844 6460 : const double distZ = fabs(p1.z() - p2.z());
1845 : const double dist2D = p1.distanceTo2D(p2);
1846 6460 : if (dist2D == 0) {
1847 0 : maxJump = MAX2(maxJump, distZ);
1848 : } else {
1849 6460 : result = MAX2(result, distZ / dist2D);
1850 : }
1851 : }
1852 5010 : return result;
1853 : }
1854 :
1855 :
1856 : PositionVector
1857 238201 : PositionVector::bezier(int numPoints) {
1858 : // inspired by David F. Rogers
1859 : assert(size() < 33);
1860 : static const double fac[33] = {
1861 : 1.0, 1.0, 2.0, 6.0, 24.0, 120.0, 720.0, 5040.0, 40320.0, 362880.0, 3628800.0, 39916800.0, 479001600.0,
1862 : 6227020800.0, 87178291200.0, 1307674368000.0, 20922789888000.0, 355687428096000.0, 6402373705728000.0,
1863 : 121645100408832000.0, 2432902008176640000.0, 51090942171709440000.0, 1124000727777607680000.0,
1864 : 25852016738884976640000.0, 620448401733239439360000.0, 15511210043330985984000000.0,
1865 : 403291461126605635584000000.0, 10888869450418352160768000000.0, 304888344611713860501504000000.0,
1866 : 8841761993739701954543616000000.0, 265252859812191058636308480000000.0,
1867 : 8222838654177922817725562880000000.0, 263130836933693530167218012160000000.0
1868 : };
1869 238201 : PositionVector ret;
1870 238201 : const int npts = (int)size();
1871 : // calculate the points on the Bezier curve
1872 238201 : const double step = (double) 1.0 / (numPoints - 1);
1873 : double t = 0.;
1874 : Position prev;
1875 1659484 : for (int i1 = 0; i1 < numPoints; i1++) {
1876 1421283 : if ((1.0 - t) < 5e-6) {
1877 : t = 1.0;
1878 : }
1879 : double x = 0., y = 0., z = 0.;
1880 5973724 : for (int i = 0; i < npts; i++) {
1881 4552441 : const double ti = (i == 0) ? 1.0 : pow(t, i);
1882 4552441 : const double tni = (npts == i + 1) ? 1.0 : pow(1 - t, npts - i - 1);
1883 4552441 : const double basis = fac[npts - 1] / (fac[i] * fac[npts - 1 - i]) * ti * tni;
1884 4552441 : x += basis * at(i).x();
1885 4552441 : y += basis * at(i).y();
1886 4552441 : z += basis * at(i).z();
1887 : }
1888 1421283 : t += step;
1889 : Position current(x, y, z);
1890 1421283 : if (prev != current && !std::isnan(x) && !std::isnan(y) && !std::isnan(z)) {
1891 1421283 : ret.push_back(current);
1892 : }
1893 1421283 : prev = current;
1894 : }
1895 238201 : return ret;
1896 0 : }
1897 :
1898 :
1899 6 : bool PositionVector::isClockwiseOriented() {
1900 : // The test is based on the computation of a signed area enclosed by the polygon.
1901 : // If the polygon is in the upper (resp. the lower) half-plane and the area is
1902 : // negatively (resp. positively) signed, then the polygon is CW oriented. In case
1903 : // the polygon has points with both positive and negative y-coordinates, we translate
1904 : // the polygon to apply the above simple area-based test.
1905 : double area = 0.0;
1906 : const double y_min = std::min_element(begin(), end(), [](Position p1, Position p2) {
1907 : return p1.y() < p2.y();
1908 : })->y();
1909 6 : const double gap = y_min > 0.0 ? 0.0 : y_min;
1910 6 : add(0., gap, 0.);
1911 6 : const int last = (int)size() - 1;
1912 20 : for (int i = 0; i < last; i++) {
1913 14 : const Position& firstPoint = at(i);
1914 14 : const Position& secondPoint = at(i + 1);
1915 14 : area += (secondPoint.x() - firstPoint.x()) / (secondPoint.y() + firstPoint.y()) / 2.0;
1916 : }
1917 6 : area += (at(0).x() - at(last).x()) / (at(0).y() + at(last).y()) / 2.0;
1918 6 : add(0., -gap, 0.);
1919 6 : return area < 0.0;
1920 : }
1921 :
1922 :
1923 : /****************************************************************************/
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