Subversion Repositories mkgmap

Rev

Rev 3343 | Blame | Compare with Previous | Last modification | View Log | RSS feed

package uk.me.parabola.util;

import java.awt.Shape;
import java.awt.geom.Path2D;
import java.awt.geom.PathIterator;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.util.Arrays;

import uk.me.parabola.log.Logger;

public class ShapeSplitter {
        private static final Logger log = Logger.getLogger(ShapeSplitter.class);
        private static final int LEFT = 0;
        private static final int TOP = 1;
        private static final int RIGHT = 2;
        private static final int BOTTOM= 3;

       
        /**
         * Clip a given shape with a given rectangle.
         * @param shape the subject shape to clip
         * @param clippingRect the clipping rectangle
         * @return the intersection of the shape and the rectangle
         * or null if they don't intersect.
         * The intersection may contain dangling edges.
         */

        public static Path2D.Double clipShape (Shape shape, Rectangle2D clippingRect) {
                double minX = Double.POSITIVE_INFINITY,minY = Double.POSITIVE_INFINITY,
                                maxX = Double.NEGATIVE_INFINITY,maxY = Double.NEGATIVE_INFINITY;
                PathIterator pit = shape.getPathIterator(null);
                double[] points = new double[512];
                int num = 0;
                Path2D.Double result = null;
                double[] res = new double[6];
                while (!pit.isDone()) {
                        int type = pit.currentSegment(res);
                        double x = res[0];
                        double y = res[1];
                        if (x < minX) minX = x;
                        if (x > maxX) maxX = x;
                        if (y < minY) minY = y;
                        if (y > maxY) maxY = y;
                        switch (type) {
                        case PathIterator.SEG_LINETO:
                        case PathIterator.SEG_MOVETO:
                                if (num  + 2 >= points.length) {
                                        points = Arrays.copyOf(points, points.length * 2);
                                }
                                points[num++] = x;
                                points[num++] = y;
                                break;
                        case PathIterator.SEG_CLOSE:
                                Path2D.Double segment = null;
                                if (clippingRect.contains(minX, minY) == false || clippingRect.contains(maxX,maxY) == false){
                                        Rectangle2D.Double bbox = new Rectangle2D.Double(minX,minY,maxX-minX,maxY-minY);
                                        segment = clipSinglePathWithSutherlandHodgman (points, num, clippingRect, bbox);
                                } else
                                        segment = pointsToPath2D(points, num);
                                if (segment != null){
                                        if (result == null)
                                                result = segment;
                                        else
                                                result.append(segment, false);
                                }
                                num = 0;
                                minX = minY = Double.POSITIVE_INFINITY;
                                maxX = maxY = Double.NEGATIVE_INFINITY;
                                break;
                        default:
                                log.error("Unsupported path iterator type " + type
                                                + ". This is an mkgmap error.");
                        }
       
                        pit.next();
                }
                return result;
        }

        /**
         * Convert a list of longitude+latitude values to a Path2D.Double
         * @param points the pairs
         * @return the path or null if the path describes a point or line.
         */

        public static Path2D.Double pointsToPath2D(double[] points, int num) {
                if (num < 2)
                        return null;
                if (points[0] == points[num-2] && points[1] == points[num-1])
                        num -= 2;
                if (num < 6)
                        return null;
                Path2D.Double path = new Path2D.Double(Path2D.WIND_NON_ZERO, num / 2 + 2);
                double lastX = points[0], lastY = points[1];
                path.moveTo(lastX, lastY);
                int numOut = 1;
                for (int i = 2; i < num; ){
                        double x = points[i++], y = points[i++];
                        if (x != lastX || y != lastY){
                                path.lineTo(x,y);
                                lastX = x; lastY = y;
                                ++numOut;
                        }
                }
                if (numOut < 3)
                        return null;
                path.closePath();
                return path;
        }

        //    The Sutherland�Hodgman algorithm Pseudo-Code:    
        //        List outputList = subjectPolygon;
        //        for (Edge clipEdge in clipPolygon) do
        //           List inputList = outputList;
        //           outputList.clear();
        //           Point S = inputList.last;
        //           for (Point E in inputList) do
        //              if (E inside clipEdge) then
        //                 if (S not inside clipEdge) then
        //                    outputList.add(ComputeIntersection(S,E,clipEdge));
        //                 end if
        //                 outputList.add(E);
        //              else if (S inside clipEdge) then
        //                 outputList.add(ComputeIntersection(S,E,clipEdge));
        //              end if
        //              S = E;
        //           done
        //        done

        /**
         * Clip a single path with a given rectangle using the Sutherland-Hodgman algorithm. This is much faster compared to
         * the area.intersect method, but may create dangling edges.
         * @param points        a list of longitude+latitude pairs  
         * @param num the nnumber of valid values in points
         * @param clippingRect the clipping rectangle
         * @param bbox the bounding box of the path
         * @return the clipped path as a Path2D.Double or null if the result is empty  
         */

        public static Path2D.Double clipSinglePathWithSutherlandHodgman (double[] points, int num, Rectangle2D clippingRect, Rectangle2D.Double bbox) {
                if (num <= 2 || bbox.intersects(clippingRect) == false){
                        return null;
                }
               
                int countVals = num;
                if (points[0] == points[num-2] && points[1] == points[num-1]){
                        countVals -= 2;
                }
                double[] outputList = points;
                double[] input;
               
                double leftX = clippingRect.getMinX();
                double rightX = clippingRect.getMaxX();
                double lowerY = clippingRect.getMinY();
                double upperY = clippingRect.getMaxY();
                boolean eIsIn = false, sIsIn = false;
                for (int side = LEFT; side <= BOTTOM; side ++){
                        if (countVals < 6)
                                return null; // ignore point or line
                       
                        boolean skipTestForThisSide;
                        switch(side){
                        case LEFT: skipTestForThisSide = (bbox.getMinX() >= leftX); break;
                        case TOP: skipTestForThisSide = (bbox.getMaxY()  < upperY); break;
                        case RIGHT: skipTestForThisSide = (bbox.getMaxX()  < rightX); break;
                        default: skipTestForThisSide = (bbox.getMinY() >= lowerY);
                        }
                        if (skipTestForThisSide)
                                continue;
                       
                        input = outputList;
                        outputList = new double[countVals + 16];
                        double sLon = 0,sLat = 0;
                        double pLon = 0,pLat = 0; // intersection
                        int posIn = countVals - 2;
                        int posOut = 0;
                        for (int i = 0; i < countVals+2; i+=2){
                                if (posIn >=  countVals)
                                        posIn = 0;
                                double eLon = input[posIn++];
                                double eLat = input[posIn++];
                                switch (side){
                                case LEFT: eIsIn =  (eLon >= leftX); break;
                                case TOP: eIsIn =  (eLat < upperY); break;
                                case RIGHT: eIsIn =  (eLon < rightX); break;
                                default: eIsIn =  (eLat >= lowerY);
                                }
                                if (i > 0){
                                        if (eIsIn != sIsIn){
                                                // compute intersection
                                                double slope;
                                                if (eLon != sLon)
                                                        slope = (eLat - sLat) / (eLon-sLon);
                                                else slope = 1;
       
                                                switch (side){
                                                case LEFT:
                                                        pLon = leftX;
                                                        pLat = slope *(leftX-sLon) + sLat;
                                                        break;
                                                case RIGHT:
                                                        pLon = rightX;
                                                        pLat = slope *(rightX-sLon) + sLat;
                                                        break;
       
                                                case TOP:
                                                        if (eLon != sLon)
                                                                pLon =  sLon + (upperY - sLat) / slope;
                                                        else
                                                                pLon =  sLon;
                                                        pLat = upperY;
                                                        break;
                                                default: // BOTTOM
                                                        if (eLon != sLon)
                                                                pLon =  sLon + (lowerY - sLat) / slope;
                                                        else
                                                                pLon =  sLon;
                                                        pLat = lowerY;
                                                        break;
       
                                                }
                                        }
                                        int toAdd = 0;
                                        if (eIsIn){
                                                if (!sIsIn){
                                                        toAdd += 2;
                                                }
                                                toAdd += 2;
                                        }
                                        else {
                                                if (sIsIn){
                                                        toAdd += 2;
                                                }
                                        }
                                        if (posOut + toAdd >= outputList.length) {
                                                // unlikely
                                                outputList = Arrays.copyOf(outputList, outputList.length * 2);
                                        }
                                        if (eIsIn){
                                                if (!sIsIn){
                                                        outputList[posOut++] = pLon;
                                                        outputList[posOut++] = pLat;
                                                }
                                                outputList[posOut++] = eLon;
                                                outputList[posOut++] = eLat;
                                        }
                                        else {
                                                if (sIsIn){
                                                        outputList[posOut++] = pLon;
                                                        outputList[posOut++] = pLat;
                                                }
                                        }
                                }
                                // S = E
                                sLon = eLon; sLat = eLat;
                                sIsIn = eIsIn;
                        }
                        countVals = posOut;
                }
                return pointsToPath2D(outputList, countVals);
        }

}