什么是凸多边形和凹多边形?
凸多边形:每个内角都是锐角或钝角,没有大于180度的内角(例如,三角形、正方形)。
凹多边形:至少有一个大于180度的内角(例如,五角星)。
注:大于180度的角又被称为优角
如上图,D点就是优角
如何判断一个多边形是凹多边形还是凸多边形?
1.角度和判断:将多边形每个顶点处的较小角(内角或外角)相加,如果小于(n-2)*180,则为凹多边形。(可以使用向量点乘来等价求两个向量的夹角,它的值(角)总是以较短的弧度来度量)
实现:
public static bool IsConcavePolygon(Vector2[] points)
{int totalAngle = (points.Length - 2) * 180;float angle = 0;for(int i=0;i<points.Length;i++){Vector2 v1,v2;//向量1if(i==0)v1=points[points.Length-1]-points[i];elsev1=points[i-1]-points[i];//向量2if(i==points.Length-1)v2=points[0]-points[i];elsev2 = points[i+1]-points[i];//计算夹角:Mathf.Acos(Mathf.Clamp(Vector2.Dot(v1.normalized,to.normalized),-1f,1f))*57.29578f;float a = Vector2.Angle(v1,v2);angle+=a;}return angle<totalAngle;
}
2.检测凹点:凸多变形的每个顶点的转向都应该是一致的,不一致的点就是凹点。(向量的叉乘)
实现:
//假设传入的是逆时针单向链
//判断两个向量的转向,如果是逆时针转,则为凸点,顺时针转则为凹点
public static bool IsConcavePolygon(Vector2[] points)
{for(int i=0;i<points.Length;i++){Vector2 v1,v2;//向量1if(i==0)v1=points[points.Length-1]-points[i];elsev1=points[i-1]-points[i];//向量2if(i==points.Length-1)v2=points[0]-points[i];elsev2 = points[i+1]-points[i];//计算叉积,根据三维叉积公式计算,z轴为0 float corss = v1.x*v2.y-v1.y*v2.x;if(corss>0)return true;}return false;
}
参考连接:
凹多边形
向量