我如何确定两条直线是否相交，如果相交，在x,y点处?
当前回答
问题C:如何检测两条线段是否相交?
我也搜索过同样的话题，但我对答案并不满意。所以我写了一篇文章，非常详细地解释了如何检查两条线段是否与大量图像相交。这是完整的(并经过测试的)java代码。
以下是这篇文章，截取了最重要的部分:
检查线段a是否与线段b相交的算法如下所示:
什么是边界框?下面是两个线段的边界框:
如果两个边界框都有交点，则移动线段a，使其中一点在(0|0)处。现在你有了一条经过a定义的原点的直线，现在以同样的方式移动线段b，检查线段b的新点是否在直线a的不同两侧。如果是这样，则反过来检查。如果也是这样，线段相交。如果不相交，它们就不相交。
问题A:两条线段在哪里相交?
你知道两条线段a和b相交。如果你不知道，用我在C题中给你的工具检查一下。
现在你可以通过一些情况，并得到解决与七年级数学(见代码和交互示例)。
问题B:你如何检测两条线是否相交?
假设点A = (x1, y1)点B = (x2, y2) C = (x_3, y_3) D = (x_4, y_4) 第一行由AB定义(A != B)，第二行由CD定义(C != D)。
function doLinesIntersect(AB, CD) {
if (x1 == x2) {
return !(x3 == x4 && x1 != x3);
} else if (x3 == x4) {
return true;
} else {
// Both lines are not parallel to the y-axis
m1 = (y1-y2)/(x1-x2);
m2 = (y3-y4)/(x3-x4);
return m1 != m2;
}
}
问题D:两条直线在哪里相交?
检查问题B，它们是否相交。
直线a和b由每条直线上的两个点定义。 你基本上可以用和问题A相同的逻辑。
其他回答
人们似乎对Gavin的答案很感兴趣，cortijon在评论中提出了一个javascript版本，iMalc提供了一个计算量略少的版本。一些人指出了各种代码建议的缺点，另一些人则评论了一些代码建议的效率。
iMalc通过Gavin的答案提供的算法是我目前在一个javascript项目中使用的算法，我只是想在这里提供一个清理过的版本，如果它可以帮助到任何人的话。
// Some variables for reuse, others may do this differently
var p0x, p1x, p2x, p3x, ix,
p0y, p1y, p2y, p3y, iy,
collisionDetected;
// do stuff, call other functions, set endpoints...
// note: for my purpose I use |t| < |d| as opposed to
// |t| <= |d| which is equivalent to 0 <= t < 1 rather than
// 0 <= t <= 1 as in Gavin's answer - results may vary
var lineSegmentIntersection = function(){
var d, dx1, dx2, dx3, dy1, dy2, dy3, s, t;
dx1 = p1x - p0x; dy1 = p1y - p0y;
dx2 = p3x - p2x; dy2 = p3y - p2y;
dx3 = p0x - p2x; dy3 = p0y - p2y;
collisionDetected = 0;
d = dx1 * dy2 - dx2 * dy1;
if(d !== 0){
s = dx1 * dy3 - dx3 * dy1;
if((s <= 0 && d < 0 && s >= d) || (s >= 0 && d > 0 && s <= d)){
t = dx2 * dy3 - dx3 * dy2;
if((t <= 0 && d < 0 && t > d) || (t >= 0 && d > 0 && t < d)){
t = t / d;
collisionDetected = 1;
ix = p0x + t * dx1;
iy = p0y + t * dy1;
}
}
}
};
上面有很多解决方案，但我认为下面的解决方案很简单，很容易理解。
矢量AB和矢量CD相交当且仅当
端点a和b在线段CD的两边。 端点c和d在线段AB的对边。
更具体地说，a和b在线段CD的对面当且仅当两个三元组中有一个是逆时针顺序的。
Intersect(a, b, c, d)
if CCW(a, c, d) == CCW(b, c, d)
return false;
else if CCW(a, b, c) == CCW(a, b, d)
return false;
else
return true;
这里的CCW代表逆时针，根据点的方向返回真/假。
来源:http://compgeom.cs.uiuc.edu/~jeffe/teaching/373/notes/x06-sweepline.pdf 第二页
问题C:如何检测两条线段是否相交?
我也搜索过同样的话题，但我对答案并不满意。所以我写了一篇文章，非常详细地解释了如何检查两条线段是否与大量图像相交。这是完整的(并经过测试的)java代码。
以下是这篇文章，截取了最重要的部分:
检查线段a是否与线段b相交的算法如下所示:
什么是边界框?下面是两个线段的边界框:
如果两个边界框都有交点，则移动线段a，使其中一点在(0|0)处。现在你有了一条经过a定义的原点的直线，现在以同样的方式移动线段b，检查线段b的新点是否在直线a的不同两侧。如果是这样，则反过来检查。如果也是这样，线段相交。如果不相交，它们就不相交。
问题A:两条线段在哪里相交?
你知道两条线段a和b相交。如果你不知道，用我在C题中给你的工具检查一下。
现在你可以通过一些情况，并得到解决与七年级数学(见代码和交互示例)。
问题B:你如何检测两条线是否相交?
假设点A = (x1, y1)点B = (x2, y2) C = (x_3, y_3) D = (x_4, y_4) 第一行由AB定义(A != B)，第二行由CD定义(C != D)。
function doLinesIntersect(AB, CD) {
if (x1 == x2) {
return !(x3 == x4 && x1 != x3);
} else if (x3 == x4) {
return true;
} else {
// Both lines are not parallel to the y-axis
m1 = (y1-y2)/(x1-x2);
m2 = (y3-y4)/(x3-x4);
return m1 != m2;
}
}
问题D:两条直线在哪里相交?
检查问题B，它们是否相交。
直线a和b由每条直线上的两个点定义。 你基本上可以用和问题A相同的逻辑。
这个解决方案可能会有所帮助
public static float GetLineYIntesept(PointF p, float slope)
{
return p.Y - slope * p.X;
}
public static PointF FindIntersection(PointF line1Start, PointF line1End, PointF line2Start, PointF line2End)
{
float slope1 = (line1End.Y - line1Start.Y) / (line1End.X - line1Start.X);
float slope2 = (line2End.Y - line2Start.Y) / (line2End.X - line2Start.X);
float yinter1 = GetLineYIntesept(line1Start, slope1);
float yinter2 = GetLineYIntesept(line2Start, slope2);
if (slope1 == slope2 && yinter1 != yinter2)
return PointF.Empty;
float x = (yinter2 - yinter1) / (slope1 - slope2);
float y = slope1 * x + yinter1;
return new PointF(x, y);
}
C和Objective-C
基于Gareth Rees的回答
const AGKLine AGKLineZero = (AGKLine){(CGPoint){0.0, 0.0}, (CGPoint){0.0, 0.0}};
AGKLine AGKLineMake(CGPoint start, CGPoint end)
{
return (AGKLine){start, end};
}
double AGKLineLength(AGKLine l)
{
return CGPointLengthBetween_AGK(l.start, l.end);
}
BOOL AGKLineIntersection(AGKLine l1, AGKLine l2, CGPoint *out_pointOfIntersection)
{
// http://stackoverflow.com/a/565282/202451
CGPoint p = l1.start;
CGPoint q = l2.start;
CGPoint r = CGPointSubtract_AGK(l1.end, l1.start);
CGPoint s = CGPointSubtract_AGK(l2.end, l2.start);
double s_r_crossProduct = CGPointCrossProductZComponent_AGK(r, s);
double t = CGPointCrossProductZComponent_AGK(CGPointSubtract_AGK(q, p), s) / s_r_crossProduct;
double u = CGPointCrossProductZComponent_AGK(CGPointSubtract_AGK(q, p), r) / s_r_crossProduct;
if(t < 0 || t > 1.0 || u < 0 || u > 1.0)
{
if(out_pointOfIntersection != NULL)
{
*out_pointOfIntersection = CGPointZero;
}
return NO;
}
else
{
if(out_pointOfIntersection != NULL)
{
CGPoint i = CGPointAdd_AGK(p, CGPointMultiply_AGK(r, t));
*out_pointOfIntersection = i;
}
return YES;
}
}
CGFloat CGPointCrossProductZComponent_AGK(CGPoint v1, CGPoint v2)
{
return v1.x * v2.y - v1.y * v2.x;
}
CGPoint CGPointSubtract_AGK(CGPoint p1, CGPoint p2)
{
return (CGPoint){p1.x - p2.x, p1.y - p2.y};
}
CGPoint CGPointAdd_AGK(CGPoint p1, CGPoint p2)
{
return (CGPoint){p1.x + p2.x, p1.y + p2.y};
}
CGFloat CGPointCrossProductZComponent_AGK(CGPoint v1, CGPoint v2)
{
return v1.x * v2.y - v1.y * v2.x;
}
CGPoint CGPointMultiply_AGK(CGPoint p1, CGFloat factor)
{
return (CGPoint){p1.x * factor, p1.y * factor};
}
许多函数和结构都是私有的，但是你应该很容易就能知道发生了什么。 这是公开的在这个回购https://github.com/hfossli/AGGeometryKit/
