Найти точку в полигоне PHP

У меня типичный вопрос с геометрическим типом данных mysql, polygon.

У меня есть многоугольные данные в виде массива широт и долгот, например:

[["x":37.628134,  "y":-77.458334],
["x":37.629867,   "y":-77.449021],
["x":37.62324,    "y":-77.445416],
["x":37.622424,   "y":-77.457819]]

И у меня есть точка (вершина) с координатами широты и долготы, например:

$location = new vertex($_GET["longitude"], $_GET["latitude"]);

Теперь я хочу найти, находится ли эта вершина (точка) внутри многоугольника. Как я могу сделать это в php?

Ответ 1

Это функция, преобразованная из другого языка в PHP:

$vertices_x = array(37.628134, 37.629867, 37.62324, 37.622424);    // x-coordinates of the vertices of the polygon
$vertices_y = array(-77.458334,-77.449021,-77.445416,-77.457819); // y-coordinates of the vertices of the polygon
$points_polygon = count($vertices_x) - 1;  // number vertices - zero-based array
$longitude_x = $_GET["longitude"];  // x-coordinate of the point to test
$latitude_y = $_GET["latitude"];    // y-coordinate of the point to test

if (is_in_polygon($points_polygon, $vertices_x, $vertices_y, $longitude_x, $latitude_y)){
  echo "Is in polygon!";
}
else echo "Is not in polygon";


function is_in_polygon($points_polygon, $vertices_x, $vertices_y, $longitude_x, $latitude_y)
{
  $i = $j = $c = 0;
  for ($i = 0, $j = $points_polygon ; $i < $points_polygon; $j = $i++) {
    if ( (($vertices_y[$i]  >  $latitude_y != ($vertices_y[$j] > $latitude_y)) &&
     ($longitude_x < ($vertices_x[$j] - $vertices_x[$i]) * ($latitude_y - $vertices_y[$i]) / ($vertices_y[$j] - $vertices_y[$i]) + $vertices_x[$i]) ) )
       $c = !$c;
  }
  return $c;
}

Дополнительно: Для получения дополнительных функций я советую вам использовать класс polygon.php который можно найти здесь. Создайте класс, используя свои вершины, и вызовите функцию isInside с помощью тестовой точки в качестве входной информации, чтобы иметь другую функцию, разрешающую вашу проблему.

Ответ 2

В популярном ответе выше указаны опечатки. В другом месте этот код был очищен. Исправленный код выглядит следующим образом:

<?php
/**
  From: http://www.daniweb.com/web-development/php/threads/366489
  Also see http://en.wikipedia.org/wiki/Point_in_polygon
*/
$vertices_x = array(37.628134, 37.629867, 37.62324, 37.622424); // x-coordinates of the vertices of the polygon
$vertices_y = array(-77.458334,-77.449021,-77.445416,-77.457819); // y-coordinates of the vertices of the polygon
$points_polygon = count($vertices_x); // number vertices
$longitude_x = $_GET["longitude"]; // x-coordinate of the point to test
$latitude_y = $_GET["latitude"]; // y-coordinate of the point to test
//// For testing.  This point lies inside the test polygon.
// $longitude_x = 37.62850;
// $latitude_y = -77.4499;

if (is_in_polygon($points_polygon, $vertices_x, $vertices_y, $longitude_x, $latitude_y)){
  echo "Is in polygon!";
}
else echo "Is not in polygon";


function is_in_polygon($points_polygon, $vertices_x, $vertices_y, $longitude_x, $latitude_y)
{
  $i = $j = $c = 0;
  for ($i = 0, $j = $points_polygon-1 ; $i < $points_polygon; $j = $i++) {
    if ( (($vertices_y[$i] > $latitude_y != ($vertices_y[$j] > $latitude_y)) &&
    ($longitude_x < ($vertices_x[$j] - $vertices_x[$i]) * ($latitude_y - $vertices_y[$i]) / ($vertices_y[$j] - $vertices_y[$i]) + $vertices_x[$i]) ) ) 
        $c = !$c;
  }
  return $c;
}
?>

Ответ 3

Вот возможный алгоритм.

Определите новую систему координат с вашей точкой интереса в центре.
В вашей новой системе координат преобразуйте все ваши вершины многоугольника в полярные координаты.
Переместите многоугольник, отслеживая изменение сетки в угле, Δθ. Всегда используйте наименьшее возможное значение для каждого изменения угла.
Если после прохождения многоугольника ваш общий Δθ равен 0, вы оказываетесь вне полигона. С другой стороны, если это ± 2π, то вы внутри.
Если, случайно, Δθ > 2π или Δθ < -2π, это означает, что у вас есть многоугольник, который удваивается обратно на себя.

Написание кода остается в виде упражнения.:)

Ответ 4

Если ваши многоугольники самозакрываются, то есть конечная вершина - это линия между последней точкой и первой точкой, тогда вам нужно добавить переменную и условие в ваш цикл, чтобы иметь дело с конечной вершиной. Вам также необходимо передать количество вершин как равное количеству точек.

Вот принятый ответ, измененный для использования самозакрывающихся полигонов:

$vertices_x = array(37.628134, 37.629867, 37.62324, 37.622424);    // x-coordinates of the vertices of the polygon
$vertices_y = array(-77.458334,-77.449021,-77.445416,-77.457819); // y-coordinates of the vertices of the polygon
$points_polygon = count($vertices_x);  // number vertices = number of points in a self-closing polygon
$longitude_x = $_GET["longitude"];  // x-coordinate of the point to test
$latitude_y = $_GET["latitude"];    // y-coordinate of the point to test

if (is_in_polygon($points_polygon, $vertices_x, $vertices_y, $longitude_x, $latitude_y)){
  echo "Is in polygon!";
}
else echo "Is not in polygon";


function is_in_polygon($points_polygon, $vertices_x, $vertices_y, $longitude_x, $latitude_y)
{
  $i = $j = $c = $point = 0;
  for ($i = 0, $j = $points_polygon ; $i < $points_polygon; $j = $i++) {
    $point = $i;
    if( $point == $points_polygon )
      $point = 0;
    if ( (($vertices_y[$point]  >  $latitude_y != ($vertices_y[$j] > $latitude_y)) &&
     ($longitude_x < ($vertices_x[$j] - $vertices_x[$point]) * ($latitude_y - $vertices_y[$point]) / ($vertices_y[$j] - $vertices_y[$point]) + $vertices_x[$point]) ) )
       $c = !$c;
  }
  return $c;
}

Спасибо! Я нашел эту страницу, и она приняла ответ очень полезной, и я с гордостью предлагаю эту вариацию.